【C++ STL】查找类算法

查找类算法

查找类算法，这些算法定义在 <algorithm> 头文件中，能高效地在容器（如 vector、list、set 等）中完成查找、匹配、计数等操作。

基础查找类算法

find 查找单个元素

在指定范围内查找第一个匹配目标值的元素，返回指向该元素的迭代器；若未找到，返回结束迭代器 end()。 使用场景：任意可遍历的容器（vector、list、deque 等），无需容器有序。

vector<int> v = { 5, 10, 15, 20, 25 };
set<int> s = { 1, 2, 3, 4, 5 };

auto ret = find(v.begin(), v.end(), 10);
// 使用前先判断
if (ret != v.end())
{
	cout << *ret << endl;	// 10
}

auto ret1 = find(s.begin(), s.end(), 5);
if (ret1 != s.end())
{
	cout << *ret1 << endl;		// 5
}

find_if 按条件查找

查找第一个满足自定义条件的元素，条件通过函数（或 lambda 表达式）指定。 适用场景：需要按 “条件” 查找（如找第一个偶数、第一个大于 10 的数），而非固定值。

vector<int> v = { 5, 10, 15, 20, 25 };
	
// 找第一个偶数
auto ret = find_if(v.begin(), v.end(), [](int val) {return val % 100 == 0; });
if (ret != v.end())
{
	cout << *ret << endl;
}

count / count_if 统计元素个数

• count：统计范围内等于目标值的元素个数；
• count_if：统计范围内满足自定义条件的元素个数。

vector<int> v = { 1, 2, 2, 2, 5, 7, 9 };
	
// 统计元素2的个数
int ret = count(v.begin(), v.end(), 2);
cout << ret << endl;		// 3

// 统计奇数的个数
ret = count_if(v.begin(), v.end(), [](int val) {return val % 2 != 0; });
cout << ret << endl;		// 4

有序容器查找算法

以下算法要求容器必须有序（如排序后的 vector、set、map），效率远高于通用查找

binary_search 二分查找是否存在

判断有序范围内是否存在目标值，返回 bool 类型（true/false）。

vector<int> v = { 1, 2, 2, 2, 5, 7, 9 };

// 二分查找元素5是否存在	
bool ret = binary_search(v.begin(), v.end(), 5);
cout << ret << endl;		// 1

lower_bound / upper_bound 查找边界

• lower_bound：返回有序范围内第一个大于等于目标值的元素迭代器；
• upper_bound：返回有序范围内第一个大于目标值的元素迭代器；
• 两者结合可获取 “等于目标值的元素区间”（常用于去重、统计有序容器中目标值的个数）。

vector<int> v = { 1, 2, 2, 2, 5, 7, 9 };
	
auto ret1 = lower_bound(v.begin(), v.end(), 2);
auto ret2 = upper_bound(v.begin(), v.end(), 2);

// 可以计算出存在几个2
cout << ret2 - ret1 << endl;	// 3

结束语

• 通用查找（find/find_if/count）：适用于任意容器，无需有序，时间复杂度 O(n)，适合小规模数据或无序场景；
• 有序查找（binary_search/lower_bound/upper_bound）：仅适用于有序容器，时间复杂度 O(logn)，效率极高，是有序场景的首选；
• 核心注意点：使用有序查找算法前，必须确保容器已排序（可通过 sort 算法排序），否则结果不可靠。