2022年3月21日
算法入门第一天
二分查找
「算法」 – 学习计划 – 力扣(LeetCode)全球极客挚爱的技术成长平台 (leetcode-cn.com)
跟着这个leecode的计划复习下这些算法
704. 二分查找
难度 简单
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。
public class Question704 { public static int search(int[] nums, int target) { int low = 0; int high = nums.length - 1; while (low<=high){ int mid = (high + low) / 2; if(nums[mid] == target) { return mid; } else if(nums[mid] < target) { low = mid + 1; } else if(nums[mid] > target) { high = mid - 1; } } return -1; } public static void main(String args[]){ System.out.println(search(new int[]{-1,0,3,5,9,12}, -1)); System.out.println(search(new int[]{-1,0,3,5,9,12}, 9)); System.out.println(search(new int[]{-1,0,3,5,9,12}, 2)); } }
704题是一个基础版本,返回的是下标,定时low和high用的是[0,n-1], 循环时候是<=判断
/** 你是产品经理,目前正在带领一个团队开发新的产品。不幸的是,你的产品的最新版本没有通过质量检测。由于每个版本都是基于之前的版本开发的,所以错误的版本之后的所有版本都是错的。 假设你有 n 个版本 [1, 2, ..., n],你想找出导致之后所有版本出错的第一个错误的版本。 你可以通过调用 bool isBadVersion(version) 接口来判断版本号 version 是否在单元测试中出错。实现一个函数来查找第一个错误的版本。你应该尽量减少对调用 API 的次数。 示例 1: 输入:n = 5, bad = 4 输出:4 解释: 调用 isBadVersion(3) -> false 调用 isBadVersion(5) -> true 调用 isBadVersion(4) -> true 所以,4 是第一个错误的版本。 示例 2: 输入:n = 1, bad = 1 输出:1 提示: 1 <= bad <= n <= 231 - 1 来源:力扣(LeetCode) 链接:https://leetcode-cn.com/problems/first-bad-version 著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权,非商业转载请注明出处。 * @author zeroheart * */ public class Question278 { public int firstBadVersion(int n) { int low = 0; int high = n-1; while (low <= high){ // 防止溢出 int mid = low + (high - low) / 2; //int mid = (high+low) / 2; if(isBadVersion(mid)){ high = mid - 1; }else { low = mid + 1; } } return low; } }
278题是变种,返回的是第几个元素,最终输出low,同时,为了防止溢出,mid的算法改为int mid = low + (high – low) / 2
/** 给定一个排序数组和一个目标值,在数组中找到目标值,并返回其索引。如果目标值不存在于数组中,返回它将会被按顺序插入的位置。 请必须使用时间复杂度为 O(log n) 的算法。 示例 1: 输入: nums = [1,3,5,6], target = 5 输出: 2 示例 2: 输入: nums = [1,3,5,6], target = 2 输出: 1 示例 3: 输入: nums = [1,3,5,6], target = 7 输出: 4 示例 4: 输入: nums = [1,3,5,6], target = 0 输出: 0 示例 5: 输入: nums = [1], target = 0 输出: 0 提示: 1 <= nums.length <= 10^4 -10^4 <= nums[i] <= 10^4 nums 为无重复元素的升序排列数组 -10^4 <= target <= 10^4 来源:力扣(LeetCode) 链接:https://leetcode-cn.com/problems/search-insert-position 著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权,非商业转载请注明出处。 * @author zeroheart * */ public class Question35 { public static int searchInsert(int[] nums, int target) { int low = 0; int high = nums.length - 1; while (low <= high){ int mid = low + (high - low) / 2; if(nums[mid] == target){ return mid; }else if(nums[mid]>target) { high = mid - 1; }else { low = mid + 1; } } // 寻找插入的位置,所有都和基础二分一样,只有这里在所有都无法匹配之后, // 因为退出时候,low和high的情况一定是以下情况 // 目标值在数组所有元素之前 [0, -1] // 目标值等于数组中某一个元素 return middle; // 目标值插入数组中的位置 [low, high] // 目标值在数组所有元素之后的情况 [n+1, n] // 所以,最后返回 high + 1 或者返回 low return high + 1; } public static void main(String args[]){ System.out.println(searchInsert(new int[]{-1,0,3,5,9,12}, -2)); System.out.println(searchInsert(new int[]{-1,0,3,5,9,12}, -1)); System.out.println(searchInsert(new int[]{-1,0,3,5,9,12}, 9)); System.out.println(searchInsert(new int[]{-1,0,3,5,9,12}, 2)); } }
35题主要是找一个插入的位置,使用二分法的话,和普通二分的区别就在最后一行返回值的位置,return high + 1;