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一,二分查找法介绍:
二,例题:
2.1题目介绍:
2.2题目接口:
三,题目解答:
1.确定循环的范围:
2.选择区间:
3.选择左闭右开的区间:[left,right)
结语:
一,二分查找法介绍:
二分法其实就是在一个数组中找一个target然后返回这个元素的数组下标。但是这个数组一定要是有序的。
二,例题:
🌰例题🌰:704. 二分查找
2.1题目介绍:
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。
2.2题目接口:
int search(int* nums, int numsSize, int target){
}
三,题目解答:
1.确定循环的范围:
面对这三剑客,我们应该怎么选呢?
2.选择区间:
2.1选择左闭右闭区间:[left,right]:
其实这里的左闭右闭的意思就是left与right代表的两个下标都在数组下标的范围之内,所以这里的left = 0;right = numsSize - 1。
所以我们在定义left与right时代码就这样写:
int search(int* nums, int numsSize, int target) {
int left = 0;
int right = numsSize - 1;
}
现在我们已经定义了两个端点值了,既然是二分查找法,那必定有mid。我们的mid 该如何写呢?
这里有两种写法:
mid = (right + left)/2;
mid = left +(right - left)/2;
为了防止溢出现象的出现,我们便把mid写成:mid = left + (right - left)/2;
int search(int* nums, int numsSize, int target) {
int left = 0;
int right = numsSize - 1;
int mid = left + (right - left) / 2;
}
2.2循环的终止条件:left<right?left<=right?
因为在这里我选择的是一个左闭右闭的区间,所以我们的while的判断条件内left==right是不是合法的呢?
我们的答案是,是的。比如:[1,1],这个1在这个左闭右闭区间内是一个合法的值吧。既然合法那我们就得去判断。所以这里的终止条件是:left<=right。
int search(int* nums, int numsSize, int target) {
int left = 0;
int right = numsSize - 1;
int mid = left + (right - left) / 2;
while (left <= right) {
}
}
2.3搜索范围的调整:
2.3.1:nums[mid]>target时right=mid?right=mid-1?
当代码是这种情况时,我们要找到target在数组中的下标的。因为我们已经判断过了target<nums[mid]。所以nums[mid]就一定不在我们要找的范围内,所以我们在缩小寻找的范围时就要把nums[mid]排除在外,所以right=mid-1。
2.3.2::nums[mid]<target时left=mid?left=mid+1?
当代码是这种情况时,我们的left=mid,还是mid - 1呢?其实在我们判断完nums[mid]<target时,mid下标所指向的值就要被排除在搜索范围之内,所以left=mid+1。
代码:
int search(int* nums, int numsSize, int target) {
int left = 0;
int right = numsSize - 1;
int mid = left + (right - left) / 2;
while (left <= right) {
mid = left + (right - left) / 2;
if (nums[mid] > target) {
right = mid - 1;
}
else if (nums[mid] < target) {
left = mid + 1;}
}
}
2.4全部代码:
int search(int* nums, int numsSize, int target) {
int left = 0;
int right = numsSize - 1;
int mid = left + (right - left) / 2;
while (left <= right) {
mid = left + (right - left) / 2;
if (nums[mid] > target) {
right = mid - 1;
}
else if (nums[mid] < target) {
left = mid + 1;
}
else {
return mid;
}
}
return -1;
}
3.选择左闭右开的区间:[left,right)
在这里,左闭右开的意思就是left代表的值在数组下标的范围之内,right代表的的下标不在数组下标所表示的范围之内。我们可以定义:left=0,right=numsSize
int search(int* nums, int numsSize, int target) {
int left = 0;
int right = numsSize ;
mid = left + (right - left)/2;
}
3.1while循环的终止条件:
因为我们选择的是左开右闭的区间,所以循环的终止条件应该是left<right而没有left=right这个条件。为什么?比如你的区间是[1,2),当你的值为2时,你的数值其实已经不再区间范围之内了,所以我们就不需要再判断了。
int search(int* nums, int numsSize, int target) {
int left = 0;
int right = numsSize ;
int mid = left + (right - left) / 2;
while (left <right) {
}
}
3.2搜索范围的调整:
3.2.1 当nums[mid]>target时right=mid?right=mid-1?
当我们的nums[mid]>target时,我们应该怎样调整right的值呢?这里因该把right调整为mid。因为你是一个开区间,right的值原本就是在数组下标范围之外的,所以mid=left+(right-left)/2其实是一个没有被搜索过的下标。所以,在这里就要更新为right = mid.
int search(int* nums, int numsSize, int target) {
int left = 0;
int right = numsSize ;
int mid = left + (right - left) / 2;
while (left <right) {
mid = left + (right - left) / 2;
if (target < nums[mid]) {
right = mid;
}
}
}
3.2.2当nums[mid]<target时,left=mid?left=mid-1?
其实这里的情况和左闭右闭时的处理是一样的,因为都是左闭区间。所以,left=mid+1
int search(int* nums, int numsSize, int target) {
int left = 0;
int right = numsSize ;
int mid = left + (right - left) / 2;
while (left <right) {
mid = left + (right - left) / 2;
if (target < nums[mid]) {
right = mid;
}
else if (target > nums[mid]) {
left = mid + 1;
}
}
}
3.3全部代码:
int search(int* nums, int numsSize, int target) {
int left = 0;
int right = numsSize ;
int mid = left + (right - left) / 2;
while (left < right) {
mid = left + (right - left) / 2;
if (nums[mid] > target) {
right = mid ;
}
else if (nums[mid] < target) {
left = mid + 1;
}
else {
return mid;
}
}
return -1;
}
结语:
剩下的一个就交给各位看官来解决吧。小牛儿今天的分享就到这里了,谢谢您的阅读。如果可以的话,给小牛儿来个三连呗。