std::lower_bound查找第一个不小于目标值的位置,返回迭代器而非下标,需作用于已排序容器,时间复杂度O(log n),使用前必须检查it != end()以防越界解引用。

std::lower_bound 查找的是“第一个不小于目标值”的位置
它不判断元素是否存在,只返回插入位置——如果目标值存在,返回其首次出现的迭代器;如果不存在,返回它应该插入的位置(保持有序)。返回类型是 Iterator,不是 int 下标,需用 std::distance 或减法转为索引。
- 必须作用于**已排序**的容器(如
std::vector、std::array),否则行为未定义 - 底层是 O(log n) 二分,但比手写循环更安全、更泛型
- 对
std::vector可直接用vec.begin()和vec.end();对原生数组要用std::begin(arr)/std::end(arr)或指针
正确获取下标:用迭代器减法,别用 std::distance 搞错范围
对随机访问迭代器(vector、array、原生数组),直接用 it - container.begin() 最高效;std::distance 虽通用,但对非随机访问容器(如 std::list)是 O(n),且容易传错范围(比如误传 container.end() 作起点)。
std::vectorv = {1, 2, 2, 4, 5}; auto it = std::lower_bound(v.begin(), v.end(), 2); int pos = it - v.begin(); // ✅ 正确:pos == 1 if (it != v.end() && *it == 2) { // 元素存在,且 pos 是第一次出现的位置 }
常见错误:忘记检查迭代器是否越界就解引用
std::lower_bound 返回 container.end() 表示所有元素都小于目标值。此时若直接 *it 会触发未定义行为,尤其在查找最大值或目标超出范围时极易出错。
- 必须先判断
it != container.end() - 若还需确认“元素确实等于目标”,得额外比较
*it == value - 不要把
lower_bound当成“查找成功与否”的判据——它永远返回一个合法迭代器(哪怕指向end)
和 upper_bound、equal_range 的关键区别在哪
std::lower_bound 定位左边界,std::upper_bound 定位右边界(第一个大于目标值的位置),两者差值就是重复元素个数。std::equal_range 一次性返回 pair,适合需要完整区间场景,但多一次二分开销。
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std::vectorv = {2, 2, 2, 4, 4}; auto [l, r] = std::equal_range(v.begin(), v.end(), 2); // C++20 结构化绑定 // l == v.begin(), r == v.begin() + 3 → count = r - l == 3 // 等价于:l = lower_bound(..., 2); r = upper_bound(..., 2);
真正容易被忽略的是:当目标值完全不存在时,lower_bound 和 upper_bound 返回相同位置,equal_range 的两个迭代器也相等——这时区间为空,不能假设一定有匹配元素。











