LeetCode --- 经典算法题之二分查找三回合
⏳ LeetCode — 经典算法题之二分查找三回合
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⛅目录
- ⏳ LeetCode --- 经典算法题之二分查找三回合
- 一、LeetCode 704. 经典题目二分查找
-
- 1.1 二分查找题目
- 1.2 二分查找题解
- 1.3 执行效率
- 二、LeetCode 278.第一个错误的版本
-
- 2.1 第一个错误的版本题目
- 2.2 题解
- 2.3 执行效率
- 三、LeetCode 35.搜索插入位置
-
- 3.1 搜索插入位置题目
- 3.2 位移运算符
- 3.3 题解
- 3.4 执行效率
- 往期精彩热文回顾
- ⛲小结
一、LeetCode 704. 经典题目二分查找
1.1 二分查找题目
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
1.2 二分查找题解
给定一个升序排列的数组，从其中查找指定的数字，返回其再数组中的下标，该题为经典题，解答如下
public static void main(String[] args) {
int[] nums = {1, 4, 6, 10, 20, 45, 90, 123};
int index = search(nums, 20);
System.out.println(num + "在数组中存在的下标为：" + index);
}
/**
* 二分查找，查找指定数字在数组中的下标
* @param nums 数组
* @param target 目标值
* @return 返回目标值在数组中的索引值
*/
public static int search(int[] nums, int target) {
//定义左右边界
int low = 0, high = nums.length - 1;
//循环遍历进行查找指定下标
while (low <= high) {
//查找中间值
int mid = (high - low) / 2 + low;
//获取中间下标在数组中对应的数字
int num = nums[mid];
//找到就返回
if (num == target) {
return mid;
} else if (num > target) {
//如果中间的值大于要查找的值那么就往左偏移
high = mid - 1;
} else {
//如果中间的值大于要查找的值那么就往右偏移
low = mid + 1;
}
}
//未找到返回-1
return -1;
}
1.3 执行效率
二、LeetCode 278.第一个错误的版本
2.1 第一个错误的版本题目
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。
利用二分查找完成
2.2 题解
public int firstBadVersion(int n) {
int left = 1, right = n;
// 循环直至区间左右端点相同
while (left < right) {
// 防止计算时溢出
int mid = left + (right - left) / 2;
if (isBadVersion(mid)) {
// 答案在区间 [left, mid] 中
right = mid;
} else {
// 答案在区间 [mid+1, right] 中
left = mid + 1;
}
}
// 此时有 left == right，区间缩为一个点，即为答案
return left;
}
2.3 执行效率
三、LeetCode 35.搜索插入位置
3.1 搜索插入位置题目
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
3.2 位移运算符
java中有三种移位运算符
<< : 左移运算符，num << 1,相当于num乘以2
>> : 右移运算符，num >> 1,相当于num除以2
>>> : 无符号右移，忽略符号位，空位都以0补齐
3.3 题解
public static void main(String[] args) {
int[] nums = {1, 4, 6, 10, 20, 45, 90, 123};
int index = searchInsert(nums, 2);
System.out.println("应该插入的下标为："+index);
}
/**
* 搜索插入的位置
* @param nums
* @param target
* @return 返回下标
*/
public int searchInsert(int[] nums, int target) {
//得到数组的长度
int n = nums.length;
//计算左右两边位置和中间位
int left = 0, right = n - 1, ans = n;
//循环遍历查询
while (left <= right) {
//计算中间位置
int mid = ((right - left) >> 1) + left;
//目标值小于中间数字
if (target <= nums[mid]) {
//更新中间值
ans = mid;
//左移一位
right = mid - 1;
} else {
//反之右移一位
left = mid + 1;
}
}
//返回下标所在处
return ans;
}
3.4 执行效率
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⛲小结
以上就是【Bug 终结者】对二分查找算法题简单的理解，小编认为，算法必须得了解，掌握数据结构与算法，你将会对程序有更好的理解，会进一步提升自己的技术栈，进而丰富自己，让自己越来越热爱编程，这只是一个简单的入门，后面博主会开启【LeetCode算法专栏】，希望这篇文章对你有所帮助~
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