数据结构与算法详解——二分查找篇（附c++实现代码）

最新推荐文章于 2025-11-03 21:19:27 发布

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#c++ #算法 #二分查找

本文介绍了二分查找算法及其在处理有重复值情况下的变体，包括左侧边界的查找、右侧边界的查找以及寻找最后一个小于等于和第一个大于等于目标值的元素位置。并提供了相应的C++代码实现。

经典的二分查找

二分查找是一种经典的查找算法，只适用在有序的数据上，时间复杂度为O(logn),可以说是相当高效的查找算法了。
这里就直接贴代码了：

template<typename T>
int bsearch(T arr[], int size, T value) {
   
   	
	int left = 0, right = size - 1;
	while (left <= right) {
   
   
		int mid = left + (right - left) / 2;
		if (arr[mid] > value)
			right = mid - 1;
		else if (arr[mid] < value)
			left = mid + 1;
		else if (arr[mid] == value)
			return mid;
	}
	return -1;
}

我们这里right=size-1，所以right是合法的下标，数组的范围是[left,right]，是闭区间，因此while循环的判定条件是left <= right，同时如果走arr[mid] > value的分支，那么数组范围变为[left,mid-1]；如果走arr[mid] < value的分支，那么数组范围变为[mid+1,right]，注意这都是闭区间。
如果right=size，那么right不是合法的下标，数组的范围是[left,right)，是开区间，那么while循环的判定条件需要改成left<right，同时如果arr[mid] > value的分支，那么数组范围变为[left,mid)，这时候就要写成right=mid而不是right=mid-1了；如果走arr[mid] < value的分支，那么数组范围变为[mid+1,right)。
为了防止计算mid=(left+right)/2时(left+right)过大溢出，所以使用mid = left + (right - left) / 2这种写法。