二分搜索可以说是每一位程序员必须掌握的方法,但是二分算法有很多变种,这里做个总结。
标准的二分查找
模版
适用情况:已排序,不含重复元素的数组搜索
class BinarySearch {
public int search(int[] nums, int target) {
int left = 0;
int right = nums.length - 1;
while (left <= right) {
int mid = left + ((right - left) >> 1);
if (nums[mid] == target) return mid;
else if (nums[mid] > target) {
right = mid - 1;
} else {
left = mid + 1;
}
}
return -1;
}
}
例题
- 69. x 的平方根
- 374. 猜数字大小
二分查找左边界
查找左边界分别有三种情况
- 数组有序,但包含重复元素
- 数组部分有序,且不包含重复元素
- 数组部分有序,且包含重复元素
模版一
针对1,2两种情况我们使用如下模版
class Solution {
public int search(int[] nums, int target) {
int left = 0;
int right = nums.length - 1;
while (left < right) {
int mid = left + (right - left) / 2;
if (nums[mid] < target) {
left = mid + 1;
} else {
right = mid;
}
}
return nums[left] == target ? left : -1;
}
}
例题
- 第一个错误的版本
- 寻找旋转排序数组中的最小值
模版二
class Solution {
public int search(int[] nums, int target) {
int left = 0;
int right = nums.length - 1;
while (left < right) {
int mid = left + (right - left) / 2;
if (nums[mid] < target) {
left = mid + 1;
} else if (nums[mid] > target) {
right = mid;
} else {
right--;
}
}
return nums[left] == target ? left : -1;
}
}
例题
-
- 剑指 Offer 11. 旋转数组的最小数字
二分查找右边界
模版
class Solution {
public int search(int[] nums, int target) {
int left = 0;
int right = nums.length - 1;
while (left < right) {
int mid = left + ((right - left) >> 1) + 1;
if (nums[mid] > target) {
right = mid - 1;
} else {
left = mid;
}
}
return nums[right] == target ? right : -1;
}
}
Reference
- 二分查找模版
- 二分查找、二分边界查找算法的模板代码总结
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