lower_bound和upper_bound的實現，並與stl的結果進行測試比較

#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;
 
// 找第一個大於等於key的下標
int lower_(int *arr, int l, int r, int key)
{
	// 注意 r的取值是最大的合法位置+1
	while (l < r){
		int mid = l + (r - l) / 2;
		if (arr[mid] >= key)
			r = mid;
		else l = mid + 1;
	}
	return r;
}
// 找第一個大於key的下標
int upper_(int *arr, int l, int r, int key)
{
	while (l < r){
		int mid = l + (r - l) / 2;
		if (arr[mid] > key)
			r = mid;
		else l = mid + 1;
	}
	return r;
}
 
void test(int *arr, int l, int r, int k, int i)
{
	int p1 = lower_(arr, l, r, k);
	int p2 = upper_(arr, l, r, k);
	int p3 = lower_bound(arr+l, arr + r, k) - arr;
	int p4 = upper_bound(arr+l, arr + r, k) - arr;
	printf("%dth, lower upper: %d %d    %d %d    %d\n", i, p1, p2, p3, p4, (p1==p3&&p2==p4));
}
 
int main(void)
{ 
	int l = 0, r = 6, k = 3; // 注意 r的取值是最大的合法位置+1
	// 3分佈在中間，無重複 
	int a1[6] = {1, 2, 3, 4, 5, 6}; test(a1, l, r, k, 1);
	// 3分佈在中間，有重複 
	int a2[6] = {1, 2, 3, 3, 3, 6}; test(a2, l, r, k, 2);
	// 最大值爲3 
	int a3[6] = {1, 2, 3, 3, 3, 3}; test(a3, l, r, k, 3);
	// 最小值爲3 
	int a4[6] = {3, 3, 4, 5, 5, 6}; test(a4, l, r, k, 4);
	// 沒有3 
	int a5[6] = {1, 2, 4, 4, 5, 6}; test(a5, l, r, k, 5);
	// 全爲3 
	int a6[6] = {3, 3, 3, 3, 3, 3}; test(a6, l, r, k, 6);
	// 都小於3 
	int a7[6] = {1, 2, 2, 2, 2, 2}; test(a7, l, r, k, 7);
	// 都大於3 
	int a8[6] = {4, 4, 5, 6, 6, 7}; test(a8, l, r, k, 8);
	
	
	return 0;
}
 

運行結果：

測試樣例的結果，都是 p1=p3, p2=p4，即手動實現的lower_和upper_跟stl的函數結果是一樣的。

如果還有其他測試樣例沒有考慮到，或者函數有問題，歡迎指出

PS：

對於二分查找中的

int mid = (l + r) / 2

和

int mid = l + (r - l) / 2

正確應該是使用第二種 ，因爲第一種可能會導致溢出

參考1

參考2​​​​​​​