C++如何实现二分查找的各种变体(首个大于目标/最后小于目标)

胖敏酱_1795

胖敏酱_1795

2026-07-11

602人浏览

原创

用 std::upper_bound 最稳,它返回首个大于 target 的迭代器;手写需注意左闭右开区间、mid 防溢出(left + (right - left) / 2)、right = mid 而非 mid - 1,以及边界检查。

c++如何实现二分查找的各种变体(首个大于目标/最后小于目标)

二分查找找首个大于 target 的元素怎么写

直接用 std::upper_bound 最稳,它返回第一个 > target 的迭代器。自己手写时容易把边界条件搞错,关键在「左闭右开」区间和循环退出后 left 的含义。

常见错误是写成 left 然后手动判断,结果越界或漏掉边界;或者混淆了「大于」和「大于等于」的逻辑。

  • 推荐统一用左闭右开:[left, right),初始化 right = nums.size()
  • 循环中若 nums[mid] ,说明答案在右半段 → <code>left = mid + 1
  • 否则 right = mid(不是 mid - 1,因为 mid 可能就是答案)
  • 退出后 left 就是首个 > target 的下标,注意检查是否越界:if (left == nums.size()) 表示全都不大于

找最后一个小于 target 的元素为什么不能直接改比较符

不能简单把「首个大于」的代码里 换成 <code>>= —— 语义和区间收缩方向都变了。本质是求满足 nums[i] 的最大 i,这对应的是「上界减一」,但更稳妥的是单独推导。

实际场景比如:数组 [1,2,2,3,4,4,5],target=3,要找最后一个

C++ 算法竞赛自动化测试数据生成与校验框架
C++ 算法竞赛自动化测试数据生成与校验框架

根据原题生成新题面、验证器及完整测试数据,自动套用 testlib 模板,用于用户要求生成测试数据时。

下载
  • 仍用左闭右开:[left, right)right = nums.size()
  • nums[mid] ,mid 合法,答案至少是 mid,所以 <code>left = mid + 1
  • nums[mid] >= target,mid 不合法,排除它:right = mid
  • 退出后 left - 1 是最后一个 left > 0,否则无解

手写二分时最容易踩的三个坑

不是算法逻辑难,而是细节一错就无限循环或越界。尤其在变体中,这些点几乎必出问题。

  • mid 计算写成 (left + right) / 2 → 可能整型溢出,必须用 left + (right - left) / 2
  • 更新 right 时用了 right = mid - 1,但在左闭右开下,正确是 right = mid;反之,左闭右闭时才用 -1
  • 忘记检查边界:比如找「首个大于」时没判 left == nums.size(),直接访问 nums[left] 就崩了

用 STL 时 lower_boundupper_bound 到底怎么选

别死记「lower 是 >=,upper 是 >」——记住了也容易用反。关键是看你要什么位置:

  • 要第一个 ≥ target → lower_bound
  • 要第一个 > target → upper_bound
  • 要最后一个 ≤ target → upper_bound - 1(先找第一个 >,再往回一位)
  • 要最后一个 lower_bound - 1(因为 lower_bound 是第一个 ≥,它前一位就是最后一个

注意:所有 STL 版本都要求输入是已排序区间,且传入的比较函数必须和排序一致;自定义类型务必重载 operator 或传 comparator。

C++免费学习笔记(深入):立即使用
在学习笔记中,你将探索 C++ 的入门与实战技巧!

相关文章

PHP速学视频免费教程(入门到精通)
PHP速学视频免费教程(入门到精通)

PHP怎么学习?PHP怎么入门?PHP在哪学?PHP怎么学才快?不用担心,这里为大家提供了PHP速学教程(入门到精通),有需要的小伙伴保存下载就能学习啦!

下载

本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系admin@php.cn

相关专题

更多
c++和c语言的区别有哪些
c++和c语言的区别有哪些

c++和c语言的区别:1、面向对象编程(OOP)支持不同;2、新增特性不同;3、标准库不同;4、编译方式不同;5、命名空间不同等等。想了解更多c++的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

2024.03.14

2068

9

c++和python学习顺序推荐
c++和python学习顺序推荐

一般建议先学习C++,再学习Python,因为这样可以逐步从较为底层的编程语言向更高级的语言过渡。想了解更多python的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

2024.03.14

959

6

python和c++学习性价比分析
python和c++学习性价比分析

Python易于学习,广泛应用于Web开发、数据科学和人工智能等领域,但性能较低。C语言性能高,适用于对性能要求较高的场景,如游戏开发和系统编程,但学习曲线陡峭,错误处理复杂。想了解更多python的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

2024.03.14

367

5

c语言和c++一样吗
c语言和c++一样吗

c语言和c++是两种不同的编程语言,虽然有相似之处,但存在显著差异。c语言专注于过程式编程和系统级开发,以简洁、高效著称。c++作为c语言的超集,引入了面向对象编程,增强了代码组织和管理能力,但学习曲线也更陡峭。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2024.03.14

307

5

c语言和c++先学哪个好
c语言和c++先学哪个好

初学者选择学习c语言还是c++语言,需要根据个人学习目标、背景以及编程兴趣和预期应用方向来决定。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2024.03.14

346

5

c语言和c++的区别和联系
c语言和c++的区别和联系

c语言和c++是计算机科学领域应用广泛的编程语言。虽然它们有着相似的基础,但它们在语言类型、语法功能和内存管理方面存在着显著差异。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2024.03.14

560

5

c++软件中文更改教程
c++软件中文更改教程

对于 ide,可通过打开设置,找到语言设置,选择中文,并保存更改。对于非 ide 应用程序,可查找设置或选项,选择语言设置,更改为中文,并保存更改。想了解更多c++的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

2024.03.21

1389

9

python和java和c++学习性价比分析
python和java和c++学习性价比分析

Python以其易学性、丰富的库和活跃的社区而著称,适合数据科学、人工智能和Web开发。Java以其跨平台性、企业级应用开发和Android应用开发而闻名。C++以其底层控制能力、高效性能和游戏开发而著称。选择哪种语言取决于个人兴趣、职业方向和特定需求。想了解更多python和java和c++的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

2024.03.22

1177

7

c++和c语言学习顺序推荐
c++和c语言学习顺序推荐

对于初学者,建议先学习C语言,掌握编程基础后再转入C++,便于理解面向对象编程概念。有编程经验者可直接学习C++,快速接触高级编程技术。想了解更多c++和c语言的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

2024.03.25

1305

9

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
Conan 2 Essentials 免费课程
Conan 2 Essentials 免费课程

共0课时 | 0人学习

CMake 与 Conan 集成实践
CMake 与 Conan 集成实践

共0课时 | 0人学习

Conan 2 高级依赖模型介绍
Conan 2 高级依赖模型介绍

共0课时 | 0人学习