C++标准模板库(STL)中的二进制搜索

什么是二进制搜索？

二进制搜索是一种查找算法，它利用了已排序数组的有序性。算法通过比较中间元素的值来减少搜索范围，从而在数组中快速查找需要的元素。

为什么使用STL中的二进制搜索？

C++标准模板库(STL)中的二进制搜索函数std::binary_search可以帮助我们在一个已排序的区间内查找一个值，其实现比手写二进制搜索更简单、直接，并且效率更高，因此使用STL中的二进制搜索可以大大提高代码的可读性和性能。

二进制搜索的使用示例

下面我们以一个简单的示例程序来说明STL中的二进制搜索如何使用：

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>

int main()
{
    // 初始化数据
    std::vector<int> data{ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };

    // 搜索6
    if (std::binary_search(data.begin(), data.end(), 6))
    {
        std::cout << "Found!" << std::endl;
    }
    else
    {
        std::cout << "Not found!" << std::endl;
    }

    // 搜索10
    if (std::binary_search(data.begin(), data.end(), 10))
    {
        std::cout << "Found!" << std::endl;
    }
    else
    {
        std::cout << "Not found!" << std::endl;
    }

    return 0;
}

在上述示例中，我们初始化了一个整数向量data，并先后使用std::binary_search函数进行了两次二进制搜索。对于我们所搜索的值，函数返回true表示找到了，返回false表示没有找到。

二进制搜索的时间复杂度

二进制搜索算法的时间复杂度主要取决于搜索区间的长度，即数据大小。当数据大小为n时，二进制搜索的时间复杂度为O(log n)。

总结

C++标准模板库(STL)中的二进制搜索函数std::binary_search可以帮助我们在一个已排序的区间内高效地查找一个给定的值。使用STL中的二进制搜索可以大大提高代码的可读性和性能。