Onde posso obter um algoritmo de pesquisa binária C ++ “útil”?

Preciso de um algoritmo de pesquisa binária que seja compatível com os contêineres C ++ STL, algo como std::binary_searchno <algorithm>cabeçalho da biblioteca padrão , mas preciso retornar o iterador que aponta para o resultado, não um booleano simples informando se o elemento existe.

(Por outro lado, o que diabos o comitê padrão estava pensando quando definiu a API para binary_search ?!)

Minha principal preocupação aqui é que preciso da velocidade de uma pesquisa binária, embora possa encontrar os dados com outros algoritmos, como mencionado abaixo, quero aproveitar o fato de que meus dados são classificados para obter os benefícios de um binário pesquisa, não uma pesquisa linear.

até agora lower_bounde upper_boundfalhar se o dado estiver faltando:

//lousy pseudo code
vector(1,2,3,4,6,7,8,9,0) //notice no 5
iter = lower_bound_or_upper_bound(start,end,5)
iter != 5 && iter !=end //not returning end as usual, instead it'll return 4 or 6

Observação: também estou bem usando um algoritmo que não pertence ao namespace std, desde que seja compatível com contêineres. Tipo, digamos boost::binary_search,.

Não existem tais funções, mas você pode escrever uma simples usando std::lower_bound, std::upper_boundou std::equal_range.

Uma implementação simples pode ser

template<class Iter, class T>
Iter binary_find(Iter begin, Iter end, T val)
{
    // Finds the lower bound in at most log(last - first) + 1 comparisons
    Iter i = std::lower_bound(begin, end, val);

    if (i != end && !(val < *i))
        return i; // found
    else
        return end; // not found
}

Outra solução seria usar a std::set, que garante a ordem dos elementos e fornece um método iterator find(T key)que retorna um iterador para o item fornecido. No entanto, seus requisitos podem não ser compatíveis com o uso de um conjunto (por exemplo, se você precisar armazenar o mesmo elemento várias vezes).

Você deveria dar uma olhada std::equal_range. Ele retornará um par de iteradores para o intervalo de todos os resultados.

Existe um conjunto deles:

http://www.sgi.com/tech/stl/table_of_contents.html

Procurar por:

• lower_bound
• limite superior
• intervalo_equivalente
• binary_search

Em uma nota separada:

Eles provavelmente estavam pensando que pesquisar contêineres poderia levar a mais de um resultado. Mas na ocasião ímpar em que você só precisa testar a existência, uma versão otimizada também seria bom.

Se std :: lower_bound for de nível muito baixo para o seu gosto, você pode querer verificar boost :: container :: flat_multiset . É uma substituição drop-in para std :: multiset implementado como um vetor ordenado usando busca binária.

A implementação mais curta, perguntando por que não está incluída na biblioteca padrão:

template<class ForwardIt, class T, class Compare=std::less<>>
ForwardIt binary_find(ForwardIt first, ForwardIt last, const T& value, Compare comp={})
{
    // Note: BOTH type T and the type after ForwardIt is dereferenced 
    // must be implicitly convertible to BOTH Type1 and Type2, used in Compare. 
    // This is stricter than lower_bound requirement (see above)

    first = std::lower_bound(first, last, value, comp);
    return first != last && !comp(value, *first) ? first : last;
}

De https://en.cppreference.com/w/cpp/algorithm/lower_bound

Verifique esta função, qBinaryFind :

RandomAccessIterator qBinaryFind ( RandomAccessIterator begin, RandomAccessIterator end, const T & value )

Executa uma pesquisa binária do intervalo [início, fim) e retorna a posição de uma ocorrência de valor. Se não houver ocorrências de valor, retorna fim.

Os itens no intervalo [início, fim) devem ser classificados em ordem crescente; veja qSort ().

Se houver muitas ocorrências do mesmo valor, qualquer uma delas pode ser retornada. Use qLowerBound () ou qUpperBound () se precisar de um controle mais preciso.

Exemplo:

QVector<int> vect;
 vect << 3 << 3 << 6 << 6 << 6 << 8;

 QVector<int>::iterator i =
         qBinaryFind(vect.begin(), vect.end(), 6);
 // i == vect.begin() + 2 (or 3 or 4)

A função está incluída no <QtAlgorithms> cabeçalho que faz parte da biblioteca Qt .

std :: lower_bound () :)

int BinarySearch(vector<int> array,int var)
{ 
    //array should be sorted in ascending order in this case  
    int start=0;
    int end=array.size()-1;
    while(start<=end){
        int mid=(start+end)/2;
        if(array[mid]==var){
            return mid;
        }
        else if(var<array[mid]){
            end=mid-1;
        }
        else{
            start=mid+1;
        }
    }
    return 0;
}

Exemplo: Considere uma matriz, A = [1,2,3,4,5,6,7,8,9] Suponha que você queira pesquisar o índice de 3 Inicialmente, início = 0 e fim = 9-1 = 8 Agora , desde início <= fim; mid = 4; (array [mid] que é 5)! = 3 Agora, 3 está à esquerda do meio, pois é menor que 5. Portanto, pesquisamos apenas a parte esquerda do array. Portanto, agora start = 0 e end = 3; mid = 2. Desde array [mid] == 3, portanto, obtivemos o número que estávamos procurando. Portanto, retornamos seu índice que é igual a mid.

Uma solução que retorna a posição dentro do intervalo pode ser assim, usando apenas operações em iteradores (deve funcionar mesmo se o iterador não fizer cálculos):

template <class InputIterator, typename T>
size_t BinarySearchPos(InputIterator first, InputIterator last, const T& val)
{       
    const InputIterator beginIt = first;
    InputIterator element = first;
    size_t p = 0;
    size_t shift = 0;
    while((first <= last)) 
    {
        p = std::distance(beginIt, first);
        size_t u = std::distance(beginIt, last);
        size_t m = p + (u-p)/2;  // overflow safe (p+u)/2
        std::advance(element, m - shift);
        shift = m;
        if(*element == val) 
            return m; // value found at position  m
        if(val > *element)
            first = element++;
        else
            last  = element--;

    }
    // if you are here the value is not present in the list, 
    // however if there are the value should be at position u
    // (here p==u)
    return p;

}