算法之二分查找法

简介: 在一个已知有序队列中找出与给定关键字相同的数的具体位置。原理是分别定义三个指针low、high、mid分别指向待查元素所在范围的下界和上界以及区间的中间位置,即mid=(low+high)/2,让关键字与mid所指的数比较,若等则查找成功并返回mid,若关键字小于mid所指的数则high=mid-1,否则low=mid+1,然后继续循环直到找出或找不到为止。

升序数组nums 中寻找目标值 target,对于特定下标 i,比较nums[i] 和 target 的大小:

  • 如果 nums[i]=target,则下标 i即为要寻找的下标;
  • 如果 nums[i]>target,则 target 只可能在下标 i 的左侧;
  • 如果 nums[i]

基于上述内容,可以在有序数组中使用二分查找寻找目标值。

二分查找的做法是,定义查找的范围 [left,right],初始查找范围是整个数组。每次取查找范围的中点 mid,比较 nums[mid] 和 target 的大小,如果相等则 mid 即为要寻找的下标,如果不相等则根据 nums[mid] 和 target 的大小关系将查找范围缩小一半。

由于每次查找都会将查找范围缩小一半,因此二分查找的时间复杂度是 O(log n),其中 n 是数组的长度。

二分查找的条件是查找范围不为空,即 left≤right。如果 target 在数组中,二分查找可以保证找到 target,返回 target 在数组中的下标。如果 target 不在数组中,则当 left>right 时结束查找,返回 −1


Java实现

publicintbinarySearch(intnums[],inttarget){
intleft=0,right=nums.length-1;
while(left<=right){
intmid= (left+right ) >>1;
if (nums[mid]==target) returntarget;
if(nums[mid]>target) right=mid+1;
if(nums[mid]<target) left=mid+1;
        }
return-1;
    }



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