算法学习之二分查找
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2025-05-28 08:13:27
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目录

一,二分查找法介绍:

二,例题: 

 2.1题目介绍:

2.2题目接口:

 三,题目解答:

1.确定循环的范围:

2.选择区间:

3.选择左闭右开的区间:[left,right)

结语:


一,二分查找法介绍:

二分法其实就是在一个数组中找一个target然后返回这个元素的数组下标。但是这个数组一定要是有序的。

二,例题: 

🌰例题🌰:704. 二分查找 

 2.1题目介绍:

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。

2.2题目接口:

int search(int* nums, int numsSize, int target){}

 三,题目解答:

1.确定循环的范围:

 面对这三剑客,我们应该怎么选呢?

2.选择区间:

2.1选择左闭右闭区间:[left,right]:

其实这里的左闭右闭的意思就是left与right代表的两个下标都在数组下标的范围之内,所以这里的left = 0;right = numsSize - 1。

所以我们在定义left与right时代码就这样写:

int search(int* nums, int numsSize, int target) {int left = 0;int right = numsSize - 1;}

现在我们已经定义了两个端点值了,既然是二分查找法,那必定有mid。我们的mid 该如何写呢?

这里有两种写法:

mid = (right + left)/2;

mid =  left +(right - left)/2;

为了防止溢出现象的出现,我们便把mid写成:mid = left + (right - left)/2;

int search(int* nums, int numsSize, int target) {int left = 0;int right = numsSize - 1;int mid = left + (right - left) / 2;}

 2.2循环的终止条件:left

    因为在这里我选择的是一个左闭右闭的区间,所以我们的while的判断条件内left==right是不是合法的呢?

    我们的答案是,是的。比如:[1,1],这个1在这个左闭右闭区间内是一个合法的值吧。既然合法那我们就得去判断。所以这里的终止条件是:left<=right。

int search(int* nums, int numsSize, int target) {int left = 0;int right = numsSize - 1;int mid = left + (right - left) / 2;while (left <= right) {}}

 2.3搜索范围的调整:

2.3.1:nums[mid]>target时right=mid?right=mid-1?

 当代码是这种情况时,我们要找到target在数组中的下标的。因为我们已经判断过了targetright=mid-1。

 2.3.2::nums[mid]

 

当代码是这种情况时,我们的left=mid,还是mid - 1呢?其实在我们判断完nums[mid]

代码:

int search(int* nums, int numsSize, int target) {int left = 0;int right = numsSize - 1;int mid = left + (right - left) / 2;while (left <= right) {mid = left + (right - left) / 2;if (nums[mid] > target) {right = mid - 1;}else if (nums[mid] < target) {left = mid + 1;}}}

2.4全部代码:

int search(int* nums, int numsSize, int target) {int left = 0;int right = numsSize - 1;int mid = left + (right - left) / 2;while (left <= right) {mid = left + (right - left) / 2;if (nums[mid] > target) {right = mid - 1;}else if (nums[mid] < target) {left = mid + 1;}else {return mid;}}return -1;
}

3.选择左闭右开的区间:[left,right)

在这里,左闭右开的意思就是left代表的值在数组下标的范围之内,right代表的的下标不在数组下标所表示的范围之内。我们可以定义:left=0,right=numsSize

int search(int* nums, int numsSize, int target) {int left = 0;int right = numsSize ;mid = left + (right - left)/2;}

3.1while循环的终止条件:

因为我们选择的是左开右闭的区间,所以循环的终止条件应该是left

int search(int* nums, int numsSize, int target) {int left = 0;int right = numsSize ;int mid = left + (right - left) / 2;while (left 

3.2搜索范围的调整:

3.2.1 当nums[mid]>target时right=mid?right=mid-1?

 当我们的nums[mid]>target时,我们应该怎样调整right的值呢?这里因该把right调整为mid。因为你是一个开区间,right的值原本就是在数组下标范围之外的,所以mid=left+(right-left)/2其实是一个没有被搜索过的下标。所以,在这里就要更新为right = mid.

int search(int* nums, int numsSize, int target) {int left = 0;int right = numsSize ;int mid = left + (right - left) / 2;while (left 

 3.2.2当nums[mid]

其实这里的情况和左闭右闭时的处理是一样的,因为都是左闭区间。所以,left=mid+1

int search(int* nums, int numsSize, int target) {int left = 0;int right = numsSize ;int mid = left + (right - left) / 2;while (left  nums[mid]) {left = mid + 1;}}}

3.3全部代码:

int search(int* nums, int numsSize, int target) {int left = 0;int right = numsSize ;int mid = left + (right - left) / 2;while (left < right) {mid = left + (right - left) / 2;if (nums[mid] > target) {right = mid ;}else if (nums[mid] < target) {left = mid + 1;}else {return mid;}}return -1;
}

结语:

剩下的一个就交给各位看官来解决吧。小牛儿今天的分享就到这里了,谢谢您的阅读。如果可以的话,给小牛儿来个三连呗。 

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