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

equal_range

返回匹配特定键值的元素范围
(函数模板)

语言
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自立与有宿主实现
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语言支持库
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诊断库
工具库
字符串库
容器库
迭代器库
范围库 (C++20)
算法库
数值库
输入/输出库
本地化库
正则表达式库 (C++11)
原子操作库 (C++11)
线程支持库 (C++11)
文件系统库 (C++17)
技术规范

std::binary_search

参数

返回值

复杂度

可能的实现

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缺陷报告

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