二分法查找
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。
第一次看到这个题没有想用二分法就用了最简单的顺序查找,代码如下:
class Solution { public int search(int[] nums, int target) { int n=-1; for(int j:nums){ n+=1; if(target==j){ return n; } if(target return -1; } } return -1; } }
当然答案肯定是对的但是,
整个人有点懵,很明显这个顺序查找垃圾之极!
下面看一下二分法写的
方案一:
class Solution { public int search(int[] nums, int target) { // 避免当 target 小于nums[0] nums[nums.length - 1]时多次循环运算 if (target < nums[0] || target > nums[nums.length - 1]) { return -1; } //在左闭右闭区间里面 int left = 0, right = nums.length - 1; while (left <= right) { int mid = left + ((right - left)/2); if (nums[mid] == target) return mid; //在右边区间 else if (nums[mid] < target) left = mid + 1; //在左边区间 else if (nums[mid] > target) right = mid - 1; } return -1; } }
方案二:
class Solution { public int search(int[] nums, int target) { //左闭右开区间[left,right) int left = 0, right = nums.length; //因为数组下标取不到right所以,这里不需要= while (left < right) { int mid = left + ((right - left) /2); if (nums[mid] == target) return mid; else if (nums[mid] < target) //左边边是闭的,而且mid对应的数已经判断过了, //所以需要+1来跳过下标mid left = mid + 1; else if (nums[mid] > target) //右边是开区间,所以取不到mid对应的值 right = mid; } return -1; } }
二分法就是一直在判断区间中间的值是否与要查找的值是否相等,如果不相等再根据是大了,还是小了,对区间进行调整,这样查找快很多!!
两种方法相同之处就是每一次换区间都不需要在区间中包括mid,刚刚好错过它就行
但是使用二分法有个前提就是,这个需要查找的数列必须得是有序的,而且不能有重复值,如果有重复值那么,返回来的答案不唯一!