六六力扣刷题数组之二分查找

2023-12-13 25

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简介： 六六力扣刷题数组之二分查找

前言

之前小六六一直觉得自己的算法比较菜，算是一个短板吧，以前刷题也还真是三天打鱼，两台晒网，刷几天，然后就慢慢的不坚持了，所以这次，借助平台的活动，打算慢慢的开始开刷，并且自己还会给刷的题总结下，谈谈自己的一些思考，和自己的思路等等，希望对小伙伴能有所帮助吧，也可以借此机会把自己短板补一补，希望自己能坚持下去呀

贪心

数组

六六力扣刷题数组之移除元素

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。

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

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

解析

很多小伙伴不理解说我为啥要写这么简单的二分查找呢？是，我估计很多同学一看到二分查找，大家的思绪肯定就很快能知道大概怎么写，但是等我们细心去写的时候，会发现一些临界条件我们总是分不清，到底是<= 还是< 等等，所以我才带大家一起好好分析下，来帮助我们完全掌握这种类型的题目

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？

代码

第一种写法，我们定义 target 是在一个在左闭右闭的区间里，也就是[left, right] （这个很重要非常重要） 。

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

class Solution {
    public int search(int[] nums, int target) {
   int left = 0;
        int right = nums.length-1;
        while (left <= right) {
            int mid = left + ((right - left) >> 1);
            if (nums[mid]>target){
                right=mid-1;
            }else
            if (nums[mid]==target){
                return mid;
            }else {
                left=mid+1;
            }
        }
        return -1;
    }
}

第二种写法如果说定义 target 是在一个在左闭右开的区间里，也就是[left, right) ，那么二分法的边界处理方式则截然不同。

有如下两点：

while (left < right)，这里使用 < ,因为left == right在区间[left, right)是没有意义的
if (nums[middle] > target) right 更新为 middle，因为当前nums[middle]不等于target，去左区间继续寻找，而寻找区间是左闭右开区间，所以right更新为middle，即：下一个查询区间不会去比较nums[middle]

class Solution {
    public int search(int[] nums, int target) {
        int left = 0, right = nums.length;
        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;
        }
        return -1;
    }
}