在std :: binary_search（）上查詢

Question

我目前正在使用std :: binary_search（）（來自庫）來確定列表中是否存在某個實例。 在開始使用它之前，我想知道它是如何工作的。

我的理解是，它使用比較（對於用戶定義的結構/類，它需要訪問用戶定義的比較函數）來確定列表/向量中是否存在對象實例。 根據該網站（ http://www.cplusplus.com/reference/algorithm/binary_search/ ），使用的范圍是：

[first, last)

那么是否不包括 last，因為它必須將last與last + 1相比較？

用戶定義的比較函數的邏輯也沒有關系，只要它區分對象/類內的屬性即可。 那是對的嗎？

例如，如果我的結構/類包含以下內容：

coord
{
    int X;
    int Y;
}

我必須確保我的比較函數區分（以某種方式，例如大於/小於比較）列表/向量中元素a和b的X和Y屬性。

Answer 1

std :: binary_search（）被實現為常見的二進制搜索算法，它最多執行log2（N）+1個元素比較。 （有關如何實現二進制搜索的更多信息，請檢查此鏈接 ）

那么它是否不包括last，因為它必須將last與last + 1進行比較？

不，原因只是為了方便使用。 您可以將函數調用為：

std::binary_search (v.begin(), v.end(), 42)

請注意，v.end（）將迭代器返回到序列末尾的元素。 因此，它不指向任何元素，因此不應在搜索中進行評估。

用戶定義的比較函數的邏輯也沒有關系，只要它區分對象/類內的屬性即可。 那是對的嗎？

比較函數用於binary_search（），以便知道您要查找的元素是否在當前要測試的元素之前。 換句話說，比較函數必須能夠比較兩個元素，如果第一個元素“低於”第二個元素，則返回（必須放在第二個元素之前的容器中）。

對於您的Coord示例，您可以編寫一個比較器函數，例如：

struct lessThanKey
{
    inline bool operator() (const Coord& lhs, const Coord& rhs)
    {
        return (lhs.x < rhs.x) || ((lhs.x == rhs.x) && (lhs.y < rhs.y));
    }
};

std::binary_search(v.begin(), v.end(), Coord{42, 42}, lessThanKey());

Answer 2

的范圍不包括最后一個元素作為一般庫慣例，它意味着第一和最后的迭代之間的距離等於在所述范圍內，並且還使范圍可用於使用循環被測試元件的數目：

while(first != last)
{
    // process stuff
    ++first;
}

std::binary_search必須在使用相同（可能是用戶定義的） 比較函數進行排序的排序數據上執行。

該功能需要在兩個元素之間建立小於關系。

struct coord
{
    int x;
    int y;
};

struct CoordComparator
{
    bool operator()(const coord& lhs, const coord& rhs) const
    {
        return lhs.x == rhs.x ? lhs.y < rhs.y : lhs.x < rhs.x;
    }
};

std::vector<coord> v { {1, 1}, {2, 1}, {2, 2}, {1, 2} };

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

if(std::binary_search(v.begin(), v.end(), coord{2, 1}, CoordComparator()))
{
    // element found in range
}

可以定義小於關系，以使較大的值小於較小的值，從而給出反向排序的關系。