std::lower_bound

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

返回指向范围 [first, last) 中首个不小于（即大于或等于） value 的元素的迭代器，或若找不到这种元素则返回 last 。

范围 [first, last) 必须已相对于表达式 element < value 或 comp(element, value) 划分，即所有令该表达式为 true 的元素必须前趋所有令该表达式为 false 的元素。完全排序的范围满足此判别标准。

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 - 定义要检验的已部分排序范围的迭代器
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

指向首个不小于 value 的元素的迭代器，或若找不到这种元素则为 last 。

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>
ForwardIt lower_bound(ForwardIt first, ForwardIt last, const T& value)
{
    ForwardIt it;
    typename std::iterator_traits<ForwardIt>::difference_type count, step;
    count = std::distance(first, last);
 
    while (count > 0) {
        it = first; 
        step = count / 2; 
        std::advance(it, step);
        if (*it < value) {
            first = ++it; 
            count -= step + 1; 
        }
        else
            count = step;
    }
    return first;
}
版本二 
template<class ForwardIt, class T, class Compare>
ForwardIt lower_bound(ForwardIt first, ForwardIt last, const T& value, Compare comp)
{
    ForwardIt it;
    typename std::iterator_traits<ForwardIt>::difference_type count, step;
    count = std::distance(first, last);
 
    while (count > 0) {
        it = first;
        step = count / 2;
        std::advance(it, step);
        if (comp(*it, value)) {
            first = ++it;
            count -= step + 1;
        }
        else
            count = step;
    }
    return first;
}

示例

运行此代码
#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <vector>
 
int main()
{
    std::vector<int> data = { 1, 2, 4, 5, 5, 6 };
 
    for (int i = 0; i < 8; ++i) {
        // 搜索首个不小于 i 的元素
        auto lower = std::lower_bound(data.begin(), data.end(), i);
 
        std::cout << i << " <= ";
        if (lower != data.end())
            std::cout << *lower << " at index " << std::distance(data.begin(), lower);
        else
            std::cout << "not found";
        std::cout << '\n';
    }
}

输出： 

0 <= 1 at index 0
1 <= 1 at index 0
2 <= 2 at index 1
3 <= 4 at index 2
4 <= 4 at index 2
5 <= 5 at index 3
6 <= 6 at index 5
7 <= not found

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)
返回指向第一个大于给定值的元素的迭代器
(函数模板)
将范围中的元素分为两组
(函数模板)
(C++11)
 定位已划分范围的划分点
(函数模板)