漫画:什么是二分查找?(修订版)

简介: 如果我们把场景转换成最初的面试问题:在包含1000个整型元素的有序数组中查找某个特定整数,又该如何去做呢?


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—————  第二天  —————


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什么意思呢?我们来举两个栗子:

给定一个有序数组

2,5,7,9,12,14,20,26,30


Case 1:


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Case 2:



640.png

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————————————



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为什么说这样效率最高呢?因为每一次选择数字,无论偏大还是偏小,都可以让剩下的选择范围缩小一半。

给定范围0到1000的整数:


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第一次我们选择500,发现偏大了,那么下一次的选择范围,就变成了1到499:

640.png


第二次我们选择250,发现还是偏大了,那么下一次的选择范围,就变成了1到249:


640.png


第三次我们选择125,发现偏小了,那么下一次的选择范围,就变成了126到249:

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以此类推,最坏的情况需要猜测多少次呢?答案是 log1000 = 10次,也就是让原本的区间范围进行10次 “折半”。

刚才我们所分析的是猜数字的游戏。如果我们把场景转换成最初的面试问题:在包含1000个整型元素的有序数组中查找某个特定整数,又该如何去做呢?

同样道理,我们可以首先判断下标是499的元素(因为数组下标从0开始,到999结束),如果元素大于要查找的整数,我们再去判断下标是249的元素,然后判断下标124的元素......以此类推,直到最终找到想要的元素,或者选择范围等于0为止。

上述这个过程,就是所谓的二分查找算法,查找的时间复杂度是log(n)。

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public
static
int
 binarySearch(
int
 []array,
int
 target){
//查找范围起点
int
 start=
0
;
//查找范围终点
int
end
=array.length-
1
;
//查找范围中位数
int
 mid;
while
(start<=
end
){
//mid=(start+end)/2 有可能溢出
        mid=start+(
end
-start)/
2
;
if
(array[mid]==target){
return
 mid;
        }
else
if
(array[mid]<target){
            start=mid+
1
;
        }
else
{
end
=mid-
1
;
        }
    }
return
 -
1
;
}
public
static
void
 main(
String
[] args) {
int
[] array = 
new
int
[
1000
];
for
(
int
 i=
0
; i<
1000
;i++){
        array[i] = i;
    }
System
.
out
.println(binarySearch(array, 
173
));
}


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