lower_bound找的是第一个不小于目标值的位置,返回指向第一个满足!(value
lower_bound 找的是“第一个不小于目标值”的位置
它返回指向第一个满足
!(value 的迭代器,也就是 ≥ 目标值的最左位置。常用于有序容器(vector、array、set)中做二分查找,比手写循环快且不易出错。常见错误是误以为它找“等于”,结果在目标不存在时仍返回合法迭代器——比如
lower_bound(v.begin(), v.end(), 5)在v = {1,3,7,9}中返回指向7的迭代器,不是end()。
- 必须保证区间已升序排列(默认用
比较),否则行为未定义- 若想自定义比较逻辑(如降序或结构体字段),需传入第 4 个参数,如
greater或 lambda() - 对
vector使用时,返回的是随机访问迭代器,支持-运算求下标:lower_bound(v.begin(), v.end(), x) - v.begin()upper_bound 找的是“第一个大于目标值”的位置
它返回指向第一个满足
value 的迭代器,即 > 目标值的最左位置。和lower_bound配合,能快速确定某个值在有序序列中的出现范围。典型误用:用
upper_bound判断存在性——它不关心“等不等于”,只管“大不大”。例如v = {2,2,2,5,5},查2时lower_bound指向首2,upper_bound指向首个5,二者差值就是2的出现次数。
- 与
lower_bound一样,依赖有序性;比较函数必须和排序时一致- 若容器是
set/multiset,直接调用成员函数更高效:s.lower_bound(x),避免传入begin()/end()- 对重复元素,
[lower_bound, upper_bound)是左闭右开的完整匹配区间pair
包装两个函数可一次性拿到范围 STL 提供
equal_range,内部就是调用lower_bound和upper_bound,返回pair。适合需要完整定位所有匹配项的场景,比如去重统计或批量删除。性能上,它比分别调两次略优(尤其对
set等非随机访问容器),但对vector差异不大。别为了“看起来简洁”而牺牲可读性——如果只用到下界,就别硬套equal_range。
- 返回类型是
pair,可用结构化绑定(C++17):auto [l, r] = equal_range(v.begin(), v.end(), x);- 检查是否找到:判断
l != r,而非l != v.end()(因为即使没找到,l和r也可能相等且非end)- 注意:
equal_range的比较逻辑也必须和排序一致,不能混用less和greater在 std::map / std::multimap 中别乱用全局函数
这些关联容器自带
lower_bound、upper_bound和equal_range成员函数,它们按 key 排序,且对红黑树结构做了优化。用全局版本(std::lower_bound)会退化成 O(n),因为无法利用树的层级跳转。另一个坑是键类型不支持默认比较:比如自定义类作 key 时,忘了提供
operator 或传Compare模板参数,编译会报错,错误信息常含invalid operands to binary expression。
- 正确写法:
m.lower_bound(key),不是std::lower_bound(m.begin(), m.end(), key)map中lower_bound找不到时返回m.end();multimap同理,但可能有多个相同 key- 插入新元素后,原有迭代器不一定失效,但
lower_bound结果需重新查——map 不保证插入不扰动已有节点位置逻辑实际用的时候,先确认容器类型和有序性,再决定调成员函数还是算法。边界判断宁可多写一行
!= end(),也别靠直觉猜返回值。
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