Rust中的Vec如何进行二分查找

不吐不快：今天整整写了一天的论文，实在是有些头疼，写了半天也才堪堪写完第二章，这速度实在是感人。距离交稿也就不到十天了，还得加把劲。ε=(´ο｀*)))唉，写完论文一定要好好玩几天！写累了，于是上力扣刷了一个1100左右的题，我本来想着用二分查找，查找最左边的值，自己不会写也就算了，没想到还不会调库。这令我十分汗颜，于是决定写下这个博客来记录一下，方便自己复习。

官方库

我们常见的二分查找有三种，以[1,2,2,2,2,3,3]为例，假设要查找2，那么可以查找它的左边，或者查找它的中间，或者查找它的右边，对应的下标分别为1,3,4。

在Rust的Vec类型里提供了binary_search方法，可以在有序数组中查找特定元素。

但是貌似并没有在Rust中实现查找左边和查找右边的算法？

这里先写一个最简单的例子：

Rust 复制代码

let a = vec![1,2,2,2,2,3,3];
let target = 5;
match a.binary_search(&target) {
    Ok(index) => println!("找到了，下标是{}", index),
    Err(_) => println!("梅找到"),
}

那么我们想实现左边和右边的算法，该如何用Rust实现呢？我在Vec的方法中找到了一个partition_point的东东，请看：

Rust 复制代码

let nums = vec![1, 2, 3, 3, 4];
let target = 3;
let left = nums.partition_point(|&x| x < target);
println!("bisect_left: {}", left);

实际上它就可以实现bisect_left的功能，这个划分可以使当前所有左侧的元素都小于目标值。

同理，只需要将let left = nums.partition_point(|&x| x < target);中的<改成<=，那么就实际找到了右边的范围。

第三方库

实际上除了标准库之外，bisection这个外部库同样可以实现功能。

先在toml中写下依赖:

toml 复制代码

[dependencies]
bisection = "0.1" 具体版本是多少，可以用cargo search bisection

这个库中便可以实现我们之前提到的功能。

Rust 复制代码

use bisection::bisect_left;

let nums = vec![1, 2, 3, 3, 4];
let target = 3;
let left = bisect_left(&nums, &target);
println!("bisect_left: {}", left); // 输出：2

let right = bisect_right(&nums, &target);
println!("bisect_right: {}", right); // 输出：4

手动实现

明天写吧，今天太晚了。

我才不会告诉你我又写出bug了....

更新时间：2025年04月13日09:55:42

OK兄弟们我又来了，新鲜的代码出炉：

Rust 复制代码

fn bisect_left(nums: &Vec<i32>, target: i32) -> i32 {
    let (mut left, mut right) = (0, nums.len() as i32 - 1);

    while left <= right {
        let mid = left + (right - left) / 2;
        if nums[mid as usize] < target {
            left = mid + 1;
        } else {
            right = mid - 1;
        }
    }
    if left > nums.len() as i32 {
        nums.len() as i32
    } else {
        left
    }
}

fn bisect_right(nums: &Vec<i32>, target: i32) -> i32 {
    let (mut left, mut right) = (0, nums.len() as i32 - 1);

    while left <= right {
        let mid = left + (right - left) / 2;
        if nums[mid as usize] <= target {
            left = mid + 1;
        } else {
            right = mid - 1;
        }
    }
    left
}

fn main() {
    let nums = vec![3, 3, 4];
    
    println!("{}", bisect_left(&nums, 3)); // 输出 0
    println!("{}", bisect_right(&nums, 3)); // 输出 2
}

原汁原味的Rust，但是我实际上这里还有一些边界问题没有处理干净，其他一些逻辑也有些许复杂，不过核心思想就是，bisect_left强调<，bisect_right强调<=，其实和我们之前提到的partition_point是基本一样的，好了，至此大功告成，一个简单的问题，被我这么复杂的写了出来！