《算法笔记》4.5小节——算法初步->二分

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Contest100000583 - 《算法笔记》4.5小节——算法初步->二分

4.5 二分理论与例题

4.5.1 二分查找

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//二分查找基础代码 
#include 

//二分查找求序列中第一个大于等于x的元素的位置 
int lower_bound(int A[],int left,int right,int x)
{
    int mid;
    while(left= x)//若中间值大于等于x,则第一个大于等于x的元素可能在mid或之前取到 
        {
            right = mid;    
        }   
        else//否则大于等于x的第一个元素在mid之后取到 
        {
            left = mid + 1;
        }
    }   
    return left; 
} 
//二分查找求序列中第一个大于x的元素的位置 
int upper_bound(int A[],int left,int right,int x)
{
    int mid;
    while(left x)//若中间值大于x,则第一个大于等于x的元素可能在mid或之前取到 
        {
            right = mid;    
        }   
        else//否则大于等于x的第一个元素在mid之后取到 
        {
            left = mid + 1;
        }
    }   
    return left; 
} 

int binarySearch(int A[],int left,int right,int x)
{
    int mid;
    while(left <= right)
    {
        mid = (left+right)/2;//为防止溢出,等价语句:mid = left+(right-left)/2 
        if(A[mid] == x) return mid;
        else if(A[mid] > x)//中间的数大于x,则在左侧查找 
        {
            right = mid-1;  
        }   
        else//中间的数小于x,则在右侧查找
        {
            left = mid+1;
        }
    }   
    return -1;//查找失败 
} 
int main()
{
    const int n = 10;
    int A[n] = {1,3,4,6,7,8,10,11,12,15};
    printf("%d %d\n",binarySearch(A,0,n-1,6),binarySearch(A,0,n-1,9));
    return 0;
}
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4.5.2 二分法拓展

//二分拓展——装水问题
#include 
#include 
const double PI = acos(-1.0);
const double eps = 1e-5;
double f(double R,double h)//获得面积比例函数 
{
    double alpha = 2*acos((R-h)/R);
    double L = 2*sqrt(R*R - (R-h)*(R-h));
    double S1 = alpha * R * R/2 - L *(R-h)/2;
    double S2 = PI*R*R/2;
    return S1/S2;   
} 

double solve(double R,double r)
{
    double left = 0,right = R,mid;
    while(right - left > eps)
    {
        
        mid = (left+right)/2;
        if(f(R,mid) > r)
        {
            right = mid;
        }
        else
        {
            left = mid;
        }
    }
    return mid;
}

int main()
{
    double R,r;
    scanf("%lf%lf",&R,&r);
    printf("%.4f\n",solve(R,r));
    return 0;
}

4.5.3 快速幂

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//二分—快速幂
typedef long long LL;
LL binaryPow(LL a,LL b,LL m)
{//求a^b%m迭代写法 
    LL ans = 1;
    while(b>0)
    {
        if(b&1)//如果b的二进制末尾为1,即为奇数 
        {
            ans  = ans * a % m ;
            b>>=1;//b二进制右移一位 
        }   
    }   
    return ans;
} 

Codeup习题练习

1934 Problem A 找x

http://codeup.cn/problem.php?cid=100000585&pid=0

//1934 Problem  A   找x 
#include 
#include 
#include 
#include 
using namespace std;
struct elem//结构体存储原来的序号与数值,尝试用二维数组不成功 
{
    int value;
    int oldindex;
};
bool cmp(elem a,elem b)//比较规则 
{
    return a.value x)
        {
            right = mid - 1;
        }
        else
        {
            left = mid + 1;
        }
    }
    return -1;
}

int main()
{
    int n;
    while(cin>>n)
    {
        elem nums[n];
        for(int i=0;i>nums[i].value;
            nums[i].oldindex = i;
        }
        sort(nums,nums+n,cmp);
        int x;
        cin>>x;
        int ind = binarySearch(nums,0,n-1,x);
        if(ind == -1)
            cout<<-1<

1936 Problem B 打印极值点下标

题目链接:http://codeup.cn/problem.php?cid=100000585&pid=1

//1936 Problem  B   打印极值点下标
//版本一:通过OJ 
#include 
#include 
using namespace std;
bool Judge(int A[],int i)
{
    if(A[i]>A[i-1]&&A[i]>A[i+1] || A[i]>n)
    {
        while(n--)
        {
            int flag=false;  ///设置一个标志变量来控制空格的输出
            int elenum;
            cin>>elenum;
            int num[elenum];//k个整数
            for(int i=0;i>num[i];
            }
            if(num[0] != num[1])
            {
                cout<<0;
                flag = true;
            }
            for(int i=1;i

下面为题1936版本2:未通过OJ

//1936 Problem  B   打印极值点下标
//难点在于空格输出格式的限制 
//1936版本2:未通过OJ 
#include 
#include 
using namespace std;
bool Judge(int A[],int i)
{
    if(A[i]>A[i-1]&&A[i]>A[i+1] || A[i]>n)
    {
        while(n--)
        {
            int elenum;
            cin>>elenum;
            int num[elenum];//k个整数
            
            int res[elenum]={0}; //记录下标 
            int res_cnt=0;
            
            for(int i=0;i>num[i];
            }
            if(num[0] != num[1])
            {
                res[res_cnt++] = 0;
            }
            for(int i=1;i

1937 Problem C 查找

题目链接:http://codeup.cn/problem.php?cid=100000585&pid=2

//1937 Problem  C   查找 
//注意二叉查找需要数组有序,sort的应用 
#include 
#include 
#include 
using namespace std;

int binarySearch(int A[],int left,int right,int x)
{
    int mid;
    while(left<=right)
    {
        mid = (right+left)/2;
        if(A[mid] == x)
            return mid;
        else if(A[mid]>x)
        {
            right = mid - 1;    
        }   
        else
            left = mid + 1;
    }   
    return -1;
}

int main()
{
    int n;//输入数组长度 
    while(cin>>n)//输入有多组数据
    {
        int a[n];//输入数组 
        for(int i=0;i>a[i];
        }
        sort(a,a+n);
        int m;//输入查找个数 
        cin>>m;
        while(m--)
        {
            int num;//输入的查找数字 
            cin>>num;
            int id = binarySearch(a,0,n-1,num);
            if(id==-1)
            {
                cout<<"NO"<

总结下:

二分法的思想与模式较为固定,二分查找代码熟悉,cmp的规则定好,注意二分查找前提是数组有序

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