对大于属性的元素的向量对象进行二分搜索答案

【问题标题】：Binary search on vector objects of an element greater than an attribute对大于属性的元素的向量对象进行二分搜索
【发布时间】：2017-01-18 16:24:01
【问题描述】：

我有一个向量，其中包含我的类 X 的许多元素。我需要在这个向量中找到一个元素的第一次出现，比如 S 使得 S.attrribute1 > someVariable。 someVariable 不会被修复。我该怎么做 binary_search 呢？（不是 c++11/c++14）。我可以用更大的搜索功能编写 std::binary_search （理想情况下，这意味着检查相等性）但那会错吗？什么是快速搜索的正确策略？

【问题讨论】：

将std::lower_bound 与自定义比较函子一起使用？

标签： c++

【解决方案1】：

根据定义，只有当向量按根据二分搜索的谓词排序时，才能进行二分搜索。

所以，除非你的向量中的所有元素“S.attribute1 > someVariable”都位于所有不是的元素之后，否则这将是一个非首发，就在门。

如果向量中的所有元素都以其他方式排序，那么“其他方式”是唯一可以实现的二进制搜索。

假设它们是，您必须使用某种比较器，该比较器在属性上指定严格的弱排序，以便首先提出您的排序向量：

class comparator {

public:
    bool operator()(const your_class &a, const your_class &b) const
    {
          return a.attribute1 < b.attribute1;
    }
};

诀窍是，如果你想单独使用属性值进行搜索，你需要使用一个可与std::binary_search 一起使用的比较器，即defined as follows：

template< class ForwardIt, class T, class Compare >
bool binary_search( ForwardIt first, ForwardIt last,
                    const T& value, Compare comp );
要使 std::binary_search 成功，范围 [first, last) 必须是至少部分有序，即它必须满足以下所有条件要求：

对于所有元素，如果 element

所以，唯一的要求是 comp(value, element) 和 comp(element, value) 需要工作。您可以传递T 的属性值，而不是向量中的整个元素进行搜索，只要您的比较器可以处理即可：

class search_comparator {

public:
    bool operator()(const your_class &a, const attribute_type &b) const
    {
          return a.attribute1 < b;
    }

    bool operator()(const attribute_type &a, const your_class &b) const
    {
          return a < b.attribute1;
    }
};

现在，您应该可以使用search_comparator 代替comparator，并按属性值进行二分搜索。

而且，正如我所说，如果向量没有按给定属性排序，那么所有的赌注都会被取消。在这种情况下，您需要首先明确地使用std::sort，或者提出一些自定义容器，以正确的顺序单独跟踪向量元素，并且除了包含它们的主向量之外。也许使用指针，在这种情况下，您应该能够使用类似的搜索比较器对指针本身执行二进制搜索，而不是查看指针。

【讨论】：

【解决方案2】：

要使std::binary_search 成功，需要对范围进行排序。std::binary_search、std::lower_bound 适用于已排序的容器。因此，每次您在 vector 中添加新元素时，都需要对其进行排序。

为此，您可以在插入时使用std::lower_bound：

class X;
class XCompare
{
public:
    bool operator()(const X& first, const X& second) const
    {
        // your sorting logic
    }
};

X value(...);
auto where = std::lower_bound(std::begin(vector), std::end(vector), value, XCompare());
vector.insert(where, value);

您可以再次使用std::lower_bound 在您的向量中进行搜索：

auto where = std::lower_bound(std::begin(vector), std::end(vector), searching_value, XCompare());

别忘了检查std::lower_bound是否成功：

bool successed = where != std::end(vector) && !(XCompare()(value, *where));

如果你只想知道元素在向量中，或者直接使用std::binary_search。

【讨论】：