【算法|数组】手撕经典二分法

算法|数组——二分查找

文章目录

  • 算法|数组——二分查找
    • 引言
    • 二分查找
      • 左闭右闭写法
      • 左闭右开写法
    • 总结

引言

首先学习这个算法之前需要了解数组知识:数组。

大概介绍以下:

  • 数组是存储在连续内存空间上的相同类型数据的集合。
  • 数组下标都是从0开始。
  • 数组在内存空间的地址都是连续的。

二分查找

首先明确我们的目的:找target

【算法|数组】手撕经典二分法_第1张图片

左闭右闭写法

思路如下:

【算法|数组】手撕经典二分法_第2张图片

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);
                if (nums[mid] == target){
                    return mid;
                }
                else if (nums[mid] < target){
                    left = mid + 1;
                }
                else if (nums[mid] > target){
                    right = mid - 1;
                }
            }
            return -1;
        }
}

左闭右开写法

思路如下:

【算法|数组】手撕经典二分法_第3张图片

class Solution {
    public int search(int[] nums, int target) {
        int left = 0;
        int right = nums.length;
        while(left < right){
            int mid = left + ((right - left) >> 1);
            if (nums[mid] == target){
                return mid;
            }
            else if (nums[mid] < target){
                left = mid + 1;
            }
            else if (nums[mid] > target){
                right = mid;
            }
        }
        return -1;
    }
}

总结

  • 思路如下:

    1. 明确区间。
    2. target的两种情况:存在or不存在。
    3. 对target存在进行讨论:
      • 在中间
      • mid左侧
      • mid右侧
  • 注意事项:

    1. 考虑mid定义溢出现象

      如果这样子写

      int mid = (left + right) / 2;
      

      可能会出现溢出现象。

      解决方法如下:

      int mid = left + ((right - left) >> 1);
      

      用位移运算符来计算 (right - left) >> 1,这将 right - left 的结果右移一位,相当于将其除以 2。相当于

      int mid = left + ((right - left) / 2);
      
    2. 考虑区间带来的影响。

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