C++实现二分查找

普通版本：

#include<iostream>

using namespace std;

int binarySearch(int *arr , int low , int high , int target)//递归实现
{
	int middle = (low + high)/2;
	if(low > high)
		return -1;
	if(arr[middle] == target)
		return middle;
	if(arr[middle] > target)
		return binarySearch( arr , low , middle - 1 , target);
	if(arr[middle] < target)
		return binarySearch( arr , middle + 1 , high , target);
 
};
 
int binarySearch1(int a[], int n , int target)//循环实现
{
	int low = 0 ,high = n , middle;
	while(low < high)
	{
	   middle = (low + high)/2;
       if(target == a[middle])
		   return middle;
	   else if(target > a[middle])
		   low = middle +1;
	   else if(target < a[middle])
		   high = middle;
	}
	return -1;
};
 
int main()
{
	int a[10] = {5,6,7,8,9, 10 , 11, 12 ,13, 14};
	int index = binarySearch( a , 0 , 9 , 12);
	cout<<index<< endl;
	int index2 = binarySearch1(a,10,12);
	cout<<index2<< endl;
	system("pause");
}

STL版本：

#include<iostream>

#include<algorithm>

using namespace std;
int main()
{
    int a[100]= {4,10,11,30,69,70,96,100};
    int b=binary_search(a,a+9,4);//查找成功，返回1
    cout<<"在数组中查找元素4，结果为："<<b<<endl;
    int c=binary_search(a,a+9,40);//查找失败，返回0
    cout<<"在数组中查找元素40，结果为："<<b<<endl;
    int d=lower_bound(a,a+9,10)-a;
    cout<<"在数组中查找第一个大于等于10的元素位置，结果为："<<d<<endl;
    int e=lower_bound(a,a+9,101)-a;
    cout<<"在数组中查找第一个大于等于101的元素位置，结果为："<<e<<endl;
    int f=upper_bound(a,a+9,10)-a;
    cout<<"在数组中查找第一个大于10的元素位置，结果为："<<f<<endl;
    int g=upper_bound(a,a+9,101)-a;
    cout<<"在数组中查找第一个大于101的元素位置，结果为："<<g<<endl;
}

几个函数的解释：

1  函数lower_bound()  参考：有关lower_bound()函数的使用
功能：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.
注意：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！！

2 函数upper_bound()
功能：函数upper_bound()返回的在前闭后开区间查找的关键字的上界，返回大于val的第一个元素位置
注意：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。同样，如果val大于数组中全部元素，返回的是last。(注意：数组下标越界)

PS：
lower_bound(val):返回容器中第一个值【大于或等于】val的元素的iterator位置。
upper_bound(val): 返回容器中第一个值【大于】

举个例子，1 2 3 5 序列中查找4
lower_bound(4) 是5的迭代器，upper_bound(4)也是5的迭代器，但binary_search(4) 返回的是false
而对于，1,2,3,4,4,4,4,5,6,7查找4
lower_bound(4)是第4个元素的迭代器，upper_bound(4)是5的迭代器，binary_search(4)返回的是true