【C/C++牛客每日必刷】--- 二分查找

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前言：

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题目一：BM17 二分查找-I✨✨

描述

请实现无重复数字的升序数组的二分查找

给定一个 元素升序的、无重复数字的整型数组 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（下标从 0 开始），否则返回 -1
数据范围： 0≤len(nums)≤2×10^5
， 数组中任意值满足 ∣val∣≤10^9
进阶：时间复杂度 O(logn) ，空间复杂度 O(1)

示例1:

输入：
[-1,0,3,4,6,10,13,14],13
返回值：
6
说明：
13 出现在nums中并且下标为 6

示例2：

输入：
[ ],3
返回值：
-1
说明：
nums为空，返回-1

示例3：

输入：
[-1,0,3,4,6,10,13,14],2
返回值：
-1
说明：
2 不存在nums中因此返回 -1

题解分析：✨✨

本来我们可以遍历数组直接查找，每次检查当前元素是不是要找的值。

for(int i = 0; i < nums.length; i++)
    if(nums[i] == target)
        return i;

”但是这样这个有序的数组我们就没有完全利用起来。我们想想，若是目标值比较小，肯定在前半区间，若是目标值比较大，肯定在后半区间，怎么评价大小？我们可以用中点值作为一个标杆，将整个数组分为两个区间，目标值与中点值比较就能知道它会在哪个区间，这就是分治的思维。

具体做法：

step 1：从数组首尾开始，每次取中点值。
step 2：如果中间值等于目标即找到了，可返回下标，如果中点值大于目标，说明中点以后的都大于目标，因此目标在中点左半区间，如果中点值小于目标，则相反。
step 3：根据比较进入对应的区间，直到区间左右端相遇，意味着没有找到。

图示：

代码展示：C/C++✨✨

C语言实现：✨✨

 * 代码中的类名、方法名、参数名已经指定，请勿修改，直接返回方法规定的值即可
 *
 * 
 * @param nums int整型一维数组 
 * @param numsLen int nums数组长度
 * @param target int整型 
 * @return int整型
 *
 * C语言声明定义全局变量请加上static，防止重复定义
 */
int search(int* nums, int numsLen, int target ) {
    if(numsLen<=0)return -1;                          
    int low=0,high=numsLen-1;                           //初始化双指针
    int mid=(low+high)/2;
    while(target!=nums[mid]&&low<=high){                //若当前mid值不为查找值，更新查找区域。
        if(target>nums[mid]){
            low=mid+1;
            mid=(low+high)/2;
        }
        else{
            high=mid-1;
            mid=(low+high)/2;
        }
    }
    if(low>high)return -1;
    else return mid;
}

C++实现：✨✨

class Solution {
public:
    /**
     * 代码中的类名、方法名、参数名已经指定，请勿修改，直接返回方法规定的值即可
     *
     * 
     * @param nums int整型vector 
     * @param target int整型 
     * @return int整型
     */
    int search(vector<int>& nums, int target) {
        int len = nums.size();
        if (len == 0) {
            return -1;
        }
        int left = 0, right = len - 1;
        while(left <= right) {
            int mid = (left + right) / 2;
            if (nums[mid] == target) {
                return mid;
            } else if (nums[mid] < target) {
                left = mid + 1;
            } else {
                right = mid - 1;
            }
        }
        return -1;
        // write code here
    }
};

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