C++ std::lower_bound()用法及代碼示例

std::lower_bound()

std::lower_bound() 是一個 STL 庫函數，它屬於算法頭庫，在一個範圍內找到搜索元素的下界。下限是指範圍內大於或等於搜索元素的最小元素。

假設範圍是：[4, 5, 6, 9, 12] 並且搜索元素是6，那麽下限是6本身。如果搜索元素為 7，則下限為 9

案例：

1. 當存在搜索元素時：
   std::lower_bound()將迭代器返回到元素本身
2. 當搜索元素不存在時：
   1. 如果所有元素都大於搜索元素：
      lower_bound()返回一個迭代器到範圍的開始。
   2. 如果所有元素都低於搜索元素：
      lower_bound()返回到範圍末尾的迭代器(不存在下限)。
   3. 否則，
      lower_bound()返回一個迭代器到範圍的搜索元素(比搜索元素大的最接近的元素)的下一個更大的元素

要使用 lower_bound()，需要對範圍進行排序。

用法:

ForwardIterator lower_bound(
    ForwardIterator first, 
    ForwardIterator last, 
    const T& searching_element
    );

參數：

• ForwardIterator first:iterator 到範圍的開始
• ForwardIterator last:iterator 到範圍的末尾
• const T& searching_element：T是數據類型和searching_element是要找到下界的元素

返回類型：返回類型是範圍中找到的下限的迭代器。

C++ 實現：

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main()
{
    vector<int> arr{ 6, 5, 9, 12, 4 };
    //sort before using lower_bound()
    sort(arr.begin(), arr.end());

    int searching_element = 6;
    vector<int>::iterator it;
    it = lower_bound(arr.begin(), arr.end(), searching_element);
    
    //if all eleemnts are smaller than the searching 
    //element then no lower bound exists
    if (it == arr.end()) {
        cout << "No lower bound exists\n";
    }
    else
        cout << "Lower bound of " << searching_element << ":" << *it << endl;

    searching_element = 7;

    it = lower_bound(arr.begin(), arr.end(), searching_element);
    
    //if all eleemnts are smaller than the searching
    //element then no lower bound exists
    if (it == arr.end()) {
        cout << "No lower bound exists\n";
    }
    else
        cout << "Lower bound of " << searching_element << ":" << *it << endl;

    return 0;
}

輸出：

Lower bound of 6:6
Lower bound of 7:9

在上麵的 lower_bound() 函數中，使用默認比較器運算符 '<' 來比較元素之間。

但是我們有一個擴展版本函數，它使用用戶定義的比較器來比較黑白元素。

ForwardIterator lower_bound(
    ForwardIterator first, 
    ForwardIterator last, 
    const T& searching_element, 
    Comparator comp);

參數：

• ForwardIterator first:iterator 到範圍的開始
• ForwardIterator last:iterator 到範圍的末尾
• const T& searching_element：T是數據類型和searching_element是要找到下界的元素
• Comparator comp:用戶定義的比較器

返回類型：返回類型是範圍中找到的下限的迭代器。

如果您有用戶定義的數據類型，這會很有幫助。