lower_bound()和upper_bound()(有删改)

  函数lower_bound()

在first和last中的前闭后开区间进行二分查找,返回大于或等于val的第一个元素位置。如果所有元素都小于val,则返回last的位置
举例如下:

一个数组number序列为:4,10,11,30,69,70,96,100.设要插入数字3,9,111.pos为要插入的位置的下标

pos = lower_bound( number, number + 8, 3) - number,pos = 0.即number数组的下标为0的位置。

pos = lower_bound( number, number + 8, 9) - number, pos = 1,即number数组的下标为1的位置(即10所在的位置)。

pos = lower_bound( number, number + 8, 111) - number, pos = 8,即number数组的下标为8的位置(但下标上限为7,所以返回最后一个元素的下一个元素)。

所以,要记住:函数lower_bound()在first和last中的前闭后开区间进行二分查找,返回大于或等于val的第一个元素位置。如果所有元素都小于val,则返回last的位置,且last的位置是越界的!!~

返回查找元素的第一个可安插位置,也就是“元素值>=查找值”的第一个元素的位置

测试代码如下:

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

using namespace std;


int main()
{
    const int VECTOR_SIZE = 8 ;

    // Define a template class vector of int
    typedef vector<int > IntVector ;

    //Define an iterator for template class vector of strings
    typedef IntVector::iterator IntVectorIt ;

    IntVector Numbers(VECTOR_SIZE) ;

    IntVectorIt start, end, it, location ;

    // Initialize vector Numbers
    Numbers[0] = 4 ;
    Numbers[1] = 10;
    Numbers[2] = 11 ;
    Numbers[3] = 30 ;
    Numbers[4] = 69 ;
    Numbers[5] = 70 ;
    Numbers[6] = 96 ;
    Numbers[7] = 100;

    start = Numbers.begin() ;   // location of first
                                // element of Numbers

    end = Numbers.end() ;       // one past the location
                                // last element of Numbers

    // print content of Numbers
    cout << "Numbers { " ;
    for(it = start; it != end; it++)
        cout << *it << " " ;
    cout << " }\n" << endl ;

    // return the first location at which 10 can be inserted
    // in Numbers
    location = lower_bound(start, end, 1) ;

    cout << "First location element 10 can be inserted in Numbers is: "
        << location - start<< endl ;
}

函数upper_bound()

返回的在前闭后开区间查找的关键字的上界,如一个数组number序列1,2,2,4.upper_bound(2)后,返回的位置是3(下标)也就是4所在的位置,同样,如果插入元素大于数组中全部元素,返回的是last。(注意:此时数组下标越界!!)

返回查找元素的最后一个可安插位置,也就是“元素值>查找值”的第一个元素的位置

测试代码如下:
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <functional>
#include <vector>

using namespace std;


int main()
{
    const int VECTOR_SIZE = 8 ;

    // Define a template class vector of int
    typedef vector<int > IntVector ;

    //Define an iterator for template class vector of strings
    typedef IntVector::iterator IntVectorIt ;

    IntVector Numbers(VECTOR_SIZE) ;

    IntVectorIt start, end, it, location ;

    // Initialize vector Numbers
    Numbers[0] = 4 ;
    Numbers[1] = 10;
    Numbers[2] = 11 ;
    Numbers[3] = 30 ;
    Numbers[4] = 69 ;
    Numbers[5] = 70 ;
    Numbers[6] = 96 ;
    Numbers[7] = 100;

    start = Numbers.begin() ;   // location of first
                                // element of Numbers

    end = Numbers.end() ;       // one past the location
                                // last element of Numbers

    // print content of Numbers
    cout << "Numbers { " ;
    for(it = start; it != end; it++)
        cout << *it << " " ;
    cout << " }\n" << endl ;

    // return the first location at which 10 can be inserted
    // in Numbers
    location = lower_bound(start, end, 1) ;

    cout << "First location element 10 can be inserted in Numbers is: "
        << location - start<< endl ;
}

一开始觉得比较麻烦,但是熟练了以后会很方便,接下来说几个应用:

1.求长度为n的有序数组a中k的个数可以用下面代码求出:

upper_bound(a,a+n,k)-lower_bound(a,a+n,k)

2.在具体的算法过程中用:

比如最长上升子序列用动态规划求解时候:

//dp[i]:=长度为i+1的上升子序列中末尾元素的最小值(不存在的话是INF)
int dp[MAX_N] //DP数组
int a[MAX_N]//原序列
void solve(){
    fill(dp,dp+n,INF);
    for(int i=0;i<n;i++) *lower_bound(dp,dp+n,a[i])=a[i];
    printf("%d\n",lower_bound(dp,dp+n,INF)-dp);
}

未完待续......

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