二分查找(二分查找法最多查找多少次)

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  LeetCode代码链接:https://leetcode.cn/problems/binary-search/

  题目:给定一个n个元素有序的(升序)整型数组nums 和一个目标值target ,写一个函数搜索nums中的 target,如果目标值存在返回下标,否则返回 -1。

  示例1:

  

输入: nums = [-1,0,3,5,9,12], target = 9

 

  输出: 4

  解释: 9 出现在 nums 中并且下标为 4

 

  示例2:

  

输入: nums = [-1,0,3,5,9,12], target = 2

 

  输出: -1

  解释: 2 不存在 nums 中因此返回 -1

 

  这道题目的前提是数组为有序数组,同时题目还强调数组中无重复元素,因为一旦有重复元素,使用二分查找法返回的元素下标可能不是唯一的,这些都是使用二分法的前提条件,当大家看到题目描述满足如上条件的时候,可要想一想是不是可以用二分法了。

  二分查找涉及的很多的边界条件,逻辑比较简单,但就是写不好。例如到底是while(left right)还是while(left = right),到底是right = middle呢,还是要right = middle - 1呢?

  大家写二分法经常写乱,主要是因为对区间的定义没有想清楚,区间的定义就是不变量。要在二分查找的过程中,保持不变量,就是在while寻找中每一次边界的处理都要坚持根据区间的定义来操作,这就是循环不变量规则。

  写二分法,区间的定义一般为两种,左闭右闭即[left, right],或者左闭右开即[left, right)。这里我主要讲解左闭右闭。

  左闭右闭写法

  区间的定义这就决定了二分法的代码应该如何写,因为定义target在[left, right]区间,所以有如下两点:

  while (left = right) 要使用 = ,因为left == right是有意义的,所以使用 =

  if (nums[middle] target) right 要赋值为 middle - 1,因为当前这个nums[middle]一定不是target,那么接下来要查找的左区间结束下标位置就是 middle - 1

  例如在数组:1,2,3,4,7,9,10中查找元素2,如图所示(参考代码随想录):

  java代码如下:

  

class Solution {

 

   public int search(int[] nums, int target) {

   // 避免当 target 小于nums[0] nums[nums.length - 1]时多次循环运算

   if (target nums[0] target nums[nums.length - 1]) {

   return -1;

   int left = 0, right = nums.length - 1;

   while (left = right) {

   int mid = left + ((right - left) 1);

   if (nums[mid] == target)

   return mid;

   else if (nums[mid] target)

   left = mid + 1;

   else if (nums[mid] target)

   right = mid - 1;

   return -1;

  }

 

  首先先判断数组以及目标值是否满足要求,然后定义左右两边界,while (left = right)这句话很重要,接着求mid值,这里不使用(left+right)/2而是left + ((right - left) 1)是为了防止数过大而出界。最后就是上述思路进行求解,怎么样是不是很简单?

  其实二分法的思路大概是这样,只要掌握了思路,遇到类似的题目都不怕。我们下次题再见!!!

  

  以上就是二分查找(二分查找法最多查找多少次)的详细内容,想要了解更多 二分查找的内容,请持续关注盛行IT软件开发工作室。

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