std::lower_bound

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Definido en el archivo de encabezado `<algorithm>`
	(1)
template< class ForwardIt, class T > ForwardIt lower_bound( ForwardIt first, ForwardIt last, const T& value );			(constexpr desde C++20) (hasta C++26)
template< class ForwardIt, class T = typename std::iterator_traits <ForwardIt>::value_type > constexpr ForwardIt lower_bound( ForwardIt first, ForwardIt last, const T& value );			(desde C++26)
		(2)
template< class ForwardIt, class T, class Compare > ForwardIt lower_bound( ForwardIt first, ForwardIt last, const T& value, Compare comp );				(constexpr desde C++20) (hasta C++26)
template< class ForwardIt, class T = typename std::iterator_traits <ForwardIt>::value_type, class Compare > constexpr ForwardIt lower_bound( ForwardIt first, ForwardIt last, const T& value, Compare comp );				(desde C++26)

Busca el primer elemento en el rango particionado [first, last) que no esté ordenado antes de value.

1) El orden está determinado por operator<:

Devuelve el primer iterador iter en [first, last) donde bool(*iter < value) es false, o last si no existe dicho iter.

Si los elementos elem de [first, last) no están particionados con respecto a la expresión bool(elem < value), el comportamiento no está definido.

(hasta C++20)

Equivalente a std::lower_bound(first, last, value, std::less{}).

(desde C++20)

2) El orden está determinado por comp:

Devuelve el primer iterador iter en [first, last) donde bool(comp(*iter, value)) es false, o last si no existe dicho iter.

Si los elementos elem de [first, last) no están particionados con respecto a la expresión bool(comp(elem, value)), el comportamiento no está definido.

Contenido

[editar] Parámetros

first, last	-	El rango particionado de los elementos a examinar.
value	-	El valor con el que comparar los elementos.
comp	-	Predicado binario que devuelve true Si el primer argumento está ordenado antes del segundo. La signatura de la función predicado deberá ser equivalente a la siguiente: bool pred(const Tipo1 &a, const Tipo2 &b); Mientras que la signatura no necesita tener const &, la función no debe modificar los objetos que se le han pasado y debe ser capaz de aceptar todos los valores de tipo (posiblemente const) `Tipo1` y `Tipo2` independientemente de la categoría de valor (por lo tanto, no se permite Tipo1 &, ni Tipo1 a menos que para `Tipo1` un movimiento sea equivalente a una copia (desde C++11)). El tipo Tipo1 debe ser tal que un objeto de tipo ForwardIt puede ser desreferenciado y luego convertido implícitamente a Tipo1. El tipo Tipo2 debe ser tal que un objeto de tipo T puede convertirse implícitamente a Tipo2.
Requisitos de tipo
- `ForwardIt` debe satisfacer los requisitos de ForwardIterator.
- `Compare` debe satisfacer los requisitos de BinaryPredicate. No se requiere que satisfaga Compare.

[editar] Valor de retorno

Un iterador al primer elemento del rango [first, last) no ordenado antes de value, o last si no se encuentra dicho elemento.

[editar] Complejidad

Dada $\scriptsize N$ $N$ como std::distance(first, last):

1) Como máximo,

log 2 (N)+O(1)

comparaciones con value utilizando operator< (hasta C++20)std::less{} (desde C++20).

2) Como máximo,

log 2 (N)+O(1)

aplicaciones del comparador comp.

Sin embargo, si ForwardIt no es un RandomAccessIterator, la cantidad de incrementos del iterador es lineal en $\scriptsize N$ $N$ . En particular, los iteradores std::map, std::multimap, std::set y std::multiset no son de acceso aleatorio, por lo que sus funciones miembro lower_bound deberán preferirse.

[editar] Posible implementación

Véanse también las implementaciones en libstdc++ y libc++.

lower_bound (1)

template<class ForwardIt, class T = typename std::iterator_traits<ForwardIt>::value_type>
ForwardIt lower_bound(ForwardIt first, ForwardIt last, const T& value)
{
    return std::lower_bound(first, last, value, std::less{});
}

lower_bound (2)

template<class ForwardIt, class T = typename std::iterator_traits<ForwardIt>::value_type,
         class Compare>
ForwardIt lower_bound(ForwardIt first, ForwardIt last, const T& value, Compare comp)
{
    ForwardIt it;
    typename std::iterator_traits<ForwardIt>::difference_type count, step;
    count = std::distance(first, last);
 
    while (count > 0)
    {
        it = first;
        step = count / 2;
        std::advance(it, step);
 
        if (comp(*it, value))
        {
            first = ++it;
            count -= step + 1;
        }
        else
            count = step;
    }
 
    return first;
}

[editar] Notas

Aunque std::lower_bound solo requiere que [first, last) esté particionado, este algoritmo se utiliza generalmente en el caso en que [first, last) esté ordenado, de modo que la búsqueda binaria sea válida para cualquier value.

A diferencia de std::binary_search, std::lower_bound no requiere que operator< o comp sean asimétricos (es decir, a < b y b < a siempre tienen resultados diferentes). De hecho, ni siquiera requiere que value < *iter o comp(value, *iter) estén bien formados para cualquier iterador iter en [first, last).

Macro de Prueba de característica	Valor	Estándar	Comentario
`__cpp_lib_algorithm_default_value_type`	202403	(C++26)	Inicialización de lista para algoritmos (1,2)

[editar] Ejemplo

Ejecuta este código

#include <algorithm>
#include <cassert>
#include <complex>
#include <iostream>
#include <vector>
 
struct InfoPrecio { double precio; };
 
int main()
{
    const std::vector<int> datos{1, 2, 4, 5, 5, 6};
 
    for (int i = 0; i < 8; ++i)
    {
        // Buscar el primer elemento x tal que i ≤ x
        auto lower = std::lower_bound(datos.begin(), datos.end(), i);
 
        std::cout << i << " ≤ ";
        lower != datos.end()
            ? std::cout << *lower << " en el índice " << std::distance(datos.begin(), lower)
            : std::cout << "no se encontró";
        std::cout << '\n';
    }
 
    std::vector<InfoPrecio> precios{{100.0}, {101.5}, {102.5}, {102.5}, {107.3}};
 
    for (const double a_encontrar : {102.5, 110.2})
    {
        auto info_precio = std::lower_bound(precios.begin(), precios.end(), a_encontrar,
            [](const InfoPrecio& info, double valor)
            {
                return info.precio < valor;
            });
 
        info_precio != precios.end()
            ? std::cout << info_precio->precio << " en el índice " << info_precio - precios.begin()
            : std::cout << a_encontrar << " no se encontró";
        std::cout << '\n';
    }
 
    using CD = std::complex<double>;
    std::vector<CD> nums{{1, 0}, {2, 2}, {2, 1}, {3, 0}};
    auto cmpz = [](CD x, CD y) { return x.real() < y.real(); };
    #ifdef __cpp_lib_algorithm_default_value_type
        auto it = std::lower_bound(nums.cbegin(), nums.cend(), {2, 0}, cmpz);
    #else
        auto it = std::lower_bound(nums.cbegin(), nums.cend(), CD{2, 0}, cmpz);
    #endif
    assert((*it == CD{2, 2}));
}

Salida:

0 ≤ 1 en el índice 0
1 ≤ 1 en el índice 0
2 ≤ 2 en el índice 1
3 ≤ 4 en el índice 2
4 ≤ 4 en el índice 2
5 ≤ 5 en el índice 3
6 ≤ 6 en el índice 5
7 ≤ no se encontró
102.5 en el índice 2
110.2 no se encontró

[editar] Informes de defectos

Los siguientes informes de defectos de cambio de comportamiento se aplicaron de manera retroactiva a los estándares de C++ publicados anteriormente.

ID	Aplicado a	Comportamiento según lo publicado	Comportamiento correcto
LWG 270	C++98	Se requería que `Compare` satisfaciera Compare y `T` se requería que fuera LessThanComparable (se requería un orden débil estricto).	Sólo se requiere una partición; se permiten comparaciones heterogéneas.
LWG 384	C++98	Como máximo se permitían $\scriptsize \log(N)+1$ $log(N)+1$ comparaciones.	Se corrigió a $\scriptsize \log_{2}(N)+O(1)$ $log 2 (N)+1$
LWG 2150	C++98	Si cualquier iterador iter existe en `[`first`,` last`)` tal que bool(comp(*iter, value)) es false, `std::lower_bound` podría devolver cualquier iterador en `[`iter`,` last`)`	No se puede devolver un iterador después de iter.

[editar] Véase también

equal_range	Devuelve el rango de los elementos que coinciden con una clave específica. (plantilla de función) [editar]
partition	Divide un rango de elementos en dos grupos. (plantilla de función) [editar]
partition_point (C++11)	Ubica el punto de partición de un rango particionado. (plantilla de función) [editar]
upper_bound	Devuelve un iterador al primer elemento mayor que un valor determinado. (plantilla de función) [editar]
lower_bound	Devuelve un iterador al primer elemento no menor que la clave dada. (función miembro pública de `std::set<Key,Compare,Allocator>`) [editar]
lower_bound	Devuelve un iterador al primer elemento no menor que la clave dada. (función miembro pública de `std::multiset<Key,Compare,Allocator>`) [editar]
ranges::lower_bound (C++20)	Devuelve un iterador al primer elemento no menor que el valor dado. (niebloid) [editar]

Obtenido de «https://es.cppreference.com/mwiki/index.php?title=cpp/algorithm/lower_bound&oldid=44803»

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