标准 function 下限未按预期工作？

Question

我正在尝试获得一种将最接近的值返回到 0.5 的方法，并使用了 std::lower_bound。 为什么这会返回不正确的值，以及一个甚至不在数组中的值？ 更糟糕的是，如果我连续多次运行它，它会返回不同的答案。 我能想到的只是它在某种程度上与浮点数和小数点有关，但我无法确定它。 谢谢你的帮助！

#include <iostream>     
#include <algorithm>       
#include <vector> 


int test() {


float array[] = {0.730453, 0.699215, 0.669218, 0.637146, 0.604049, 0.572716, 0.541121, 0.50986, 0.47848, 0.449675, 0.419725, 0.3908, 0.363951, 0.338627, 0.312707, 0.289863, 0.26578, 0.244605, 0.224265, 0.204569, 0.185969, 0.169755, 0.155114, 0.140401, 0.126714, 0.115817, 0.104347, 0.0945466, 0.000119226, 9.53812e-05, 9.53812e-05, 7.15359e-05};   
std::vector<float> v(std::begin(array),std::end(array));
std::reverse(std::begin(array),std::end(array));
std::vector<float>::iterator low, up;
low=std::lower_bound (v.begin(), v.end(), 0.5);

std::cout << "lower_bound at position " << (low- v.begin()) << '\n';
std::cout<<"index of thing is "<<low- v.begin()<<endl;
float & element = v[low- v.begin()];
std::cout<<"element closest to 0.5 is "<< element<<endl;
return 0;

            }

Answer 1

您的向量需要为lower_bound进行排序以返回正确的结果。 如果未排序，则调用lower_bound会调用未定义的行为。

所以在调用lower_bound之前，你需要做：

std::sort(v.begin(), v.end());

这是一个演示。

似乎array以相反的顺序排序。 因此，在构造v之前，您需要反转array ，而不是之后.:

std::reverse(std::begin(array),std::end(array));  // first reverse
std::vector<float> v(std::begin(array),std::end(array));

那么就不需要对v进行排序了。

此外，您可以使用反向迭代器，而不是反转array或v ：

std::lower_bound (v.rbegin(), v.rend(), 0.5);

或使用不同的谓词：

std::lower_bound (v.begin(), v.end(), 0.5, std::greater{});

Answer 2

如果您不知道某个范围内是否已排序，这是一种查找范围内最接近值的建议方法：

template <typename Iterator>
double closest_to(Iterator begin, Iterator end, double value)
{
    double min_dist = std::numeric_limits<double>::infinity();
    double min_val;
    for(Iterator it = begin; it != end; ++it)
    {
        const double dist = fabs(*it - value);
        if(dist < min_dist)
        {
            min_dist = dist;
            min_val = *it;
        }
    }
    return min_val;
}

然后，像这样使用它：

std::cout << closest_to(v.begin(), v.end(), 0.5) << std::endl;

如果您知道您的范围已排序，则使用此实现会更快：

template <typename ForwardIterator>
double closest_to(ForwardIterator begin, ForwardIterator end, double value)
{
  ForwardIterator lb = std::lower_bound(begin, end, value);
  if(lb == begin)
    return *lb;
  Iterator prev = lb - 1;
  if(lb == end)
    return *prev;
  if(value - *prev < *lb - value)
    return *prev;
  else
    return *lb;
}

Answer 3

您的数据需要订购才能使用lower_bound 。 默认顺序是< ，但您可以指定不同的顺序，例如> （通过std::greater ）。

#include <iostream>     
#include <algorithm>       
#include <vector> 

int test() {

    float array[] = {0.730453, 0.699215, 0.669218, 0.637146, 0.604049, 0.572716, 0.541121, 0.50986, 0.47848, 0.449675, 0.419725, 0.3908, 0.363951, 0.338627, 0.312707, 0.289863, 0.26578, 0.244605, 0.224265, 0.204569, 0.185969, 0.169755, 0.155114, 0.140401, 0.126714, 0.115817, 0.104347, 0.0945466, 0.000119226, 9.53812e-05, 9.53812e-05, 7.15359e-05};   
    std::vector<float> v(std::begin(array),std::end(array));
    std::reverse(std::begin(array),std::end(array));
    std::vector<float>::iterator low, up;
    low=std::lower_bound (v.begin(), v.end(), 0.5, std::greater<float>{});
    
    std::cout << "lower_bound at position " << (low- v.begin()) << '\n';
    std::cout<<"index of thing is "<<low- v.begin()<<std::endl;
    float & element = v[low- v.begin()];
    std::cout<<"element closest to 0.5 is "<< element<<std::endl;
    return 0;

}