STL“最接近”的方法？答案

【问题标题】：STL "closest" method?STL“最接近”的方法？
【发布时间】：2011-04-07 09:10:37
【问题描述】：

如果容器中不存在确切的值，我正在寻找一种 STL 排序，该排序将元素“最接近”返回到目标值。它需要很快，所以基本上我正在寻找一个稍微修改的二进制搜索......我可以写它，但它似乎应该已经存在......

【问题讨论】：

【解决方案1】：

您是指lower_bound/upper_bound 函数吗？这些执行二进制搜索并返回您正在查找的值上方最接近的元素。

澄清：lower/upper_bound 的全局版本仅在范围已排序时才有效，因为它们在内部使用某种二进制搜索。（显然，std::map 中的 lower/upper_bound 方法总是有效的）。你在你的问题中说你正在寻找某种二进制搜索，所以我假设范围是排序的。

另外，lower_bound 和 upper_bound 都不会返回最近的成员。如果您要查找的值X 不是该范围的成员，则它们都将返回大于X 的第一个元素。否则，lower_bound 将返回等于X 的第一个值，upper_bound 将返回等于X 的最后一个值。

所以要找到最接近的值，你必须

致电lower_bound
如果返回范围的末尾，所有值都小于X。最后一个（即最高的）元素是最近的一个
如果返回范围的开头，则所有值都大于X。第一个（即最低的）元素是最接近的元素
如果它返回范围中间的元素，请检查该元素和之前的元素 - 更接近 X 的元素就是您要查找的元素

【讨论】：

这两种方法的方向是正确的，但它们并不是完全他所要求的。 lower_bound 将返回大于或等于给定值的第一个元素，upper_bound 返回小于或等于给定值的最后一个值。这些方法不关心下一个值是否更接近。
@Philip: dicroce 写道他正在寻找“稍微修改过的二进制搜索”，所以我假设他的容器已排序。不过，提及它可能是件好事。
@Space_Cowboy：如果列表已排序，最接近的值应该是最后一个小于或大于他正在寻找的值的第一个。还是我错过了什么？你能举一个不起作用的例子吗？
@nikie：这意味着您必须调用这两个函数并查看两个结果中哪个更接近。然后它工作。或者，您可以使用@Philip Potter 在他的回答中建议的自定义谓词。
@Space_Cowboy：我还是不明白。如果我的最后一个元素低于我正在寻找的值，那么之后的下一个元素应该是第一个更大的元素。比较距离并使用更近的距离。无需调用这两个函数。

【解决方案2】：

所以您正在寻找与某个值 k 的距离最小的元素？

使用std::transform 将每个x 转换为x-k。将std::min_element 与返回abs(l) < abs(r) 的比较函数一起使用。然后将k 添加回结果中。

编辑：或者，您可以将std::min_element 与比较函数abs(l-k) < abs(r-k) 一起使用，并消除std::transform。

EDIT2：这适用于未排序的容器。对于已排序的容器，您可能需要 nikie 的答案。

【讨论】：

【解决方案3】：

如果容器已经排序（如暗示的那样），您应该能够使用std::upper_bound 和之前的项目来确定哪个最接近：

// Untested.
template <class Iter, class T>
Iter closest_value(Iter begin, Iter end, T value)
{
    Iter result = std::upper_bound(begin, end, value);
    if(result != begin)
    {
        Iter lower_result = result;
        --lower_result;
        if(result == end || ((value - *lower_result) < (*result - value)))
        {
            result = lower_result;
        }
    }

    return result;
}

如果容器未排序，请使用min_element 和已建议的谓词。

【讨论】：

错字，应该是upper_bound(begin,end,value);
如果upper_bound 返回end 怎么办？那么该函数是否应该返回end 之前的最后一个元素？

【解决方案4】：

如果您的数据未排序，请使用 std::min_element 和计算距离的比较函子。

【讨论】：