• 二分查找一看就会,一写就废?


    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

    提示:

    ​ 你可以假设 nums 中的所有元素是不重复的。
    ​ n 将在 [1, 10000]之间。
    ​ nums 的每个元素都将在 [-9999, 9999]之间。

    原题链接:https://leetcode.cn/problems/binary-search/

    思路:
    升序无重复元素数组,可以考虑下使用二分查找法,二分查找常见公式:

    func binySearch(target int) (res int) {
        left := 0
        right := ……
        for 条件 {
            mid := left + (right-left)/2
            if nums[mid] == target {
                return mid
            } else if nums[mid] > target {
                right = ……
            } else if nums[mid] < target {
                left = ……
            }
        }
        return -1
    }
    
    
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    注意:golang 没有while 循环

    有了这个常见公式,但是不知道细节怎么写?right 初始化的时候是多少,循环条件 right >= left 还是 right > left。 right 的值是等于mid-1, 还是等于mid。

    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,既然这样定义了这个规则,就贯彻到底,这样在二分查找的过程中方得始终。

    常见二分查找有两个思路,左闭右闭区间即[left, right], 或者左闭右开区间即[left, right)

    题解一:定义 target 是在一个在左闭右闭的区间里查找,也就是[left, right],right位置可达,所以最大值为数组长度-1

    func search(nums []int, target int) int {
        // 左闭,数组下标从0开始
        left := 0
        // 右闭,值为数组长度-1,位置可达,并且有效
        right := len(nums) - 1
        // 因为right=len(nums)-1
        // 元素位置是可能是len(nums)-1的
        // 也就是left=right
        // target可以在[0, len(nums) - 1]区间查找
        for right >= left {
            //防止溢出
            mid := left + (right-left)/2
            //找到目标元素位置,返回结果
            if nums[mid] == target {
                return mid
            } else if nums[mid] > target {
                //target 在左区间
                //继续保持左闭右闭
                //也就是[left, mid-1]
                //mid 位置不符合,有可能前一个元素符合
                right = mid - 1
            } else if nums[mid] < target {
                //target 在左区间,继续保持左闭右闭
                //left 位置不符合,有可能下一个元素符合
                left = mid + 1
            }
        }
        return -1   
    }
    
    
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    题解二:定义 target 是在一个在左闭右开的区间里查找,也就是[left, right),right位置不可达

    func search(nums []int, target int) int {
        //左闭,下标从0开始
        left := 0
        //右开,值为数组长度, 位置不可达,不可访问
        right := len(nums)
        // 数组下标从0开始
        // left最大值为数组长度-1
        // 也就是left永远小于right
        // target只在[0, len(nums))区间查找
        // 否则无意义
        for right > left {
            //防止溢出
            mid := left + (right-left)/2
            //找到目标元素位置,返回结果
            if nums[mid] == target {
                return mid
            } else if nums[mid] > target {
                //target 在左区间,
                //mid 位置不符合,有可能前一个元素符合。
                //继续保持为左开右闭,所以写为[left, mid)
                right = mid
            } else if nums[mid] < target {
                //target 在左区间
                //left 位置不符合,有可能下一个元素符合
                //继续保持为左开右闭
                left = mid + 1
            }
        }
        return -1
    }
    
    
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    总结

    二分法为什么一看就会,一写就废?主要就是在定义完区间后,在循环体内,没有坚持查找区间的定义来做边界处理。始终如一,不忘初心,答应我不要做一个花心的渣男好吗?
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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/LuoSiSan/article/details/126262955