算法篇:二分查找基础篇
算法:
目标Target:需要查找的值
索引index:要查找的当前位置
左右指示符Left,Right:用来维持查找的空间坐标
中间指示符Mid:用应用条件来确定我们应该向左查找还是向右查找的索引
二分查询,步骤:
1.预处理过程(绝大部分是对未排序的数据进行排序)
2.二分查找过程(找到合适的循环条件,第一次将查找空间一分为二)
3.后处理过程(在剩余的空间中,找到合适的目标值)
模型:
1.初始条件:left=0,right=length-1
2.终止条件:left>right
3.向左查找:right = mid -1
4.向右查找:left = mid+1
适用的题目:在递增递减区间中搜索目标值;
一般有三类:找特定值,
找大于特定的元素(上界),
找小于特定值的元素(下界)
题目1:二分查找
https://leetcode-cn.com/problems/binary-search/
代码实现:
func search(nums []int, target int) int {
l,r := 0, len(nums)-1
for l<=r {
// 小技巧:这种方式等同于(l+r)/2,如此实现防止r+l超过int的最大值
m := l+ (r-l)/2
if target == nums[m] {
return m
}
if target > nums[m] {
l = m+1
} else {
r = m-1
}
}
return -1
}
执行结果:
题目2: 吃香蕉的珂珂
https://leetcode-cn.com/problems/koko-eating-bananas/
代码实现:
func minEatingSpeed(piles []int, H int) int {
var max int
for _, p := range piles {
if p > max {
max = p
}
}
left, right := 1, max
for left < right {
mid := left + (right - left)/2
if isEnable(piles, mid, H) { // 表示吃的太慢了,需要让她吃的快一点
left = mid +1
} else { // 表示吃的太快了,需要让她慢点吃
right = mid
}
}
return left
}
func isEnable(piles []int, speed, H int) bool {
sum := 0
for _,p:= range piles{
sum += (p+speed-1)/speed
}
return sum>H
}
/*
算法:该问题转化为她按照最慢速度和最快速度之间,找到恰好时间==H的那个速度。
二分查找
*/
执行结果:
题目3:求平方根
https://leetcode-cn.com/problems/sqrtx/
代码实现:
func mySqrt(x int) int {
if x==0 {
return 0
}
left,right := 1,x/2
for left<right { // [1,x/2]范围内都遍历结束,二分法就能找到这个平方根
mid := (left + right + 1) >> 1
squar := mid*mid
if squar > x{ // 平方大于x,移动right到右中位数,平方根要在左侧
right = mid-1
} else { // 平方小于x,移动left到右中位数,平方根要在右侧
left = mid
}
}
return left
}
/*
平方根的求解算法:
可以转化成二分查找法,左边界是1,右边界是x/2.
判断条件是:平方根mid的平方>x,就向左偏移,小于x的话就往有偏移。
直到数字区间变成1的时候,就是这个平方根了。
*/
执行结果: