二分查找---按需求返回目标位置(相同元素时任意)、不大于目标的最大下标位置、不小于目标的最小下标位置

如题。二分查找简单快捷,但也可以多种变化,其中按返回值可以将其分为如题中的三种。简单实现+测试如下。
STL中的lower_bound和upper_bound实现类型功能,参考带源码:https://blog.csdn.net/qq_36172505/article/details/77380559
使用lower_bound(begin,end,greater)可以实现在降序数组二分查找。

#include 
#include 
#include 
using namespace std;

// 对相同元素,返回任意位置
// 对不存在的查找,返回任意位置(或-1)
int bs1(int target, vector nums) {
	int L = 0, R = nums.size() - 1;
	while (L <= R) {
		int m = L + (R - L) / 2;
		if (nums[m] < target) {
			L = m + 1;
		}
		else if (nums[m] > target) {
			R = m - 1;
		}
		else {
			return m;
		}
	}

	return -1;
}

// 对相同元素,返回下标最小位置
// 对不存在的查找,返回不大于target的最大位置
int bs2(int target, vector nums) {
	int L = 0, R = nums.size() - 1;
	while (L <= R) {
		int m = L + (R - L) / 2;
		if (nums[m] < target) {
			L = m + 1;
		}
		else if (nums[m] >= target) {
			R = m - 1;
		}
	}

	if (nums[R+1] == target)
		++R;
	return R;
}

// 对相同元素,返回下标最大位置
// 对不存在的查找,返回不小于target的最小位置
int bs3(int target, vector nums) {
	int L = 0, R = nums.size() - 1;
	while (L <= R) {
		int m = L + (R - L) / 2;
		if (nums[m] <= target) {
			L = m + 1;
		}
		else if (nums[m] > target) {
			R = m - 1;
		}
	}

	if (nums[R] != target)
		++R;
	return R;
}

void Print(const vector& nums) {
	for (int i = 0, size = nums.size(); i < size; ++i)
		cout << nums[i] << " ";
	cout << endl;
}

void PrintN(int index, const vector& nums) {
	for (int i = 0; i < index; ++i)
			cout << "  ";
	cout << index << endl;
}

int main() {
	vector nums1{1,2,4,5,5,5,5,6};//奇数
	vector nums2{ 1,2,2,4,5,5,5,5,5,6,8,8 };//偶数

	cout << "一般查找:" << endl;
	//成功查找
	cout << "成功查找:查找5" << endl;
	Print(nums1);
	PrintN(bs1(5,nums1), nums1);
	Print(nums2);
	PrintN(bs1(5, nums2), nums2);
	//失败查找
	cout << "失败查找:查找3" << endl;
	Print(nums1);
	PrintN(bs1(3, nums1), nums1);
	Print(nums2);
	PrintN(bs1(3, nums2), nums2);
	cout << endl;

	cout << "返回不大于目标的最大下标---查找:" << endl;
	//成功查找
	cout << "成功查找:查找5" << endl;
	Print(nums1);
	PrintN(bs2(5, nums1), nums1);
	Print(nums2);
	PrintN(bs2(5, nums2), nums2);
	//失败查找
	cout << "失败查找:查找3" << endl;
	Print(nums1);
	PrintN(bs2(3, nums1), nums1);
	Print(nums2);
	PrintN(bs2(3, nums2), nums2);
	cout << endl;

	cout << "返回不小于目标的最小下标---查找:" << endl;
	//成功查找
	cout << "成功查找:查找5" << endl;
	Print(nums1);
	PrintN(bs3(5, nums1), nums1);
	Print(nums2);
	PrintN(bs3(5, nums2), nums2);
	//失败查找
	cout << "失败查找:查找3" << endl;
	Print(nums1);
	PrintN(bs3(3, nums1), nums1);
	Print(nums2);
	PrintN(bs3(3, nums2), nums2);
	cout << endl;

	return 0;
}

二分查找---按需求返回目标位置(相同元素时任意)、不大于目标的最大下标位置、不小于目标的最小下标位置_第1张图片

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