【Leetcode】二分法查找

简介: 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

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!



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