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std::binary_search

定义于头文件 <algorithm>
(1)
template< class ForwardIt, class T >
bool binary_search( ForwardIt first, ForwardIt last, const T& value );
 (C++20 前)
template< class ForwardIt, class T >
constexpr bool binary_search( ForwardIt first, ForwardIt last, const T& value );
 (C++20 起)
(2)
template< class ForwardIt, class T, class Compare >
bool binary_search( ForwardIt first, ForwardIt last, const T& value, Compare comp );
 (C++20 前)
template< class ForwardIt, class T, class Compare >
constexpr bool binary_search( ForwardIt first, ForwardIt last, const T& value, Compare comp );
 (C++20 起)

检查等价于 value 的元素是否出现于范围 [first, last) 中。

对于要成功的 std::binary_search ，范围 [first, last) 必须至少相对于 value 部分有序，即它必须满足下列所有要求：

  • 已相对 element < value 或 comp(element, value) 划分
  • 已相对 !(value < element) 或 !comp(value, element) 划分（即所有令此表达式为 true 的元素必须前趋所有令此表达式为 false 的元素）
  • 对于所有元素，若 element < value 或 comp(element, value) 为 true ，则 !(value < element) 或 !comp(value, element) 亦为 true

完全排序的范围满足这些判别标准。

第一版本用 operator< 比较元素，第二版本用给定的比较函数 comp 。

参数

first, last - 要检验的元素范围
value - 要与元素比较的值
comp - 若第一参数小于（即先序于）第二个则返回 ​true 的二元谓词。

谓词函数的签名应等价于如下：

 bool pred(const Type1 &a, const Type2 &b);

虽然签名不必有 const & ，函数也不能修改传递给它的对象，而且必须接受（可为 const 的）类型 Type1 与 Type2 的值，无关乎值类别（从而不允许 Type1 & ，亦不允许 Type1 ，除非 Type1 的移动等价于复制 (C++11 起)）。
类型 Type1 必须使得 ForwardIt 类型的对象能在解引用后隐式转换到 Type1 。类型 Type2 必须使得 T 类型的对象能隐式转换到 Type2 。 ​

类型要求
-
ForwardIt 必须满足遗留向前迭代器 (LegacyForwardIterator) 的要求。
-
Compare 必须满足二元谓词 (BinaryPredicate) 的要求。不要求满足 比较 (Compare) 。

返回值

若找到等于 value 的元素则为 true ，否则为 false 。

复杂度

进行的比较次数与 first 和 last 间的距离成对数（至多 log
2(last - first) + O(1) 次比较）。然而，对于非遗留随机访问迭代器 (LegacyRandomAccessIterator) ，迭代次自增次数为线性。

可能的实现

版本一 
template<class ForwardIt, class T>
bool binary_search(ForwardIt first, ForwardIt last, const T& value)
{
    first = std::lower_bound(first, last, value);
    return (!(first == last) && !(value < *first));
}
版本二 
template<class ForwardIt, class T, class Compare>
bool binary_search(ForwardIt first, ForwardIt last, const T& value, Compare comp)
{
    first = std::lower_bound(first, last, value, comp);
    return (!(first == last) && !(comp(value, *first)));
}

示例

运行此代码
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
 
int main()
{
    std::vector<int> haystack {1, 3, 4, 5, 9};
    std::vector<int> needles {1, 2, 3};
 
    for (auto needle : needles) {
        std::cout << "Searching for " << needle << '\n';
        if (std::binary_search(haystack.begin(), haystack.end(), needle)) {
            std::cout << "Found " << needle << '\n';
        } else {
            std::cout << "no dice!\n";
        }
    }
}

输出： 

Searching for 1
Found 1
Searching for 2
no dice!
Searching for 3
Found 3

缺陷报告

下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。

DR 应用于 出版时的行为 正确行为
LWG 270 C++98 曾要求 Compare 为严格弱序 只需要划分；容许异相比较

参阅

 返回匹配特定键值的元素范围
(函数模板)