Leetcode|69. x 的平方根【笔记】

69. x 的平方根【笔记】

  • 链接
  • 前言
  • 题目
  • 关键
  • 思路1
  • 思路2
    • a.左闭右开区间写法
    • b.左右闭区间写法
  • 思路3
  • 扩展[704. 二分查找](https://leetcode-cn.com/problems/binary-search/)
  • 疑问
  • 参考

链接

https://leetcode-cn.com/problems/sqrtx/

前言

题目

实现 int sqrt(int x) 函数。

计算并返回 x 的平方根,其中 x 是非负整数。

由于返回类型是整数,结果只保留整数的部分,小数部分将被舍去。
示例1:

输入: 4
输出: 2

示例2:

输入: 8
输出: 2
说明: 8 的平方根是 2.82842..., 
     由于返回类型是整数,小数部分将被舍去。

关键

思路1

  • 暴力法
class Solution:
    def mySqrt(self, x: int) -> int:
        sqrt = 1
        while sqrt*sqrt <= x:
            sqrt += 1
        return sqrt-1    
  • for循环暴力的话效率更低吗?运行超时了

思路2

  • 二分查找

a.左闭右开区间写法

class Solution:
    def mySqrt(self, x: int) -> int:
        left, right = 0, x+1
        while left < right:
            mid = left + (right-left)//2
            if mid**2 == x:
                return mid
            elif mid**2 < x:
                left = mid+1
            else:
                right = mid
        return left-1
  • 二分查找模板:模板中查找的区间是[l, r),即左闭右开
def binary_searche(l, r):
    while l < r:
        m = l + (r - l) // 2
        if f(m):    # 判断找了没有,optional
            return m
        if g(m):
            r = m   # new range [l, m)
        else:
            l = m + 1 # new range [m+1, r)
    return l    # or not found

b.左右闭区间写法

  • 边界左闭右闭的写法,更易理解记忆
class Solution:
    def mySqrt(self, x: int) -> int:
        left, right = 0, x
        while left <= right:
            mid = left+(right-left)//2
            if mid**2 == x:
                return mid
            elif mid**2 > x:
                right = mid-1
            else:
                left = mid+1
        return right
  • while跳出条件是left>right,此时没有正好的整数解,需向下取整,向下取整即对应right。PS:left-1也行

思路3

  • 牛顿迭代

扩展704. 二分查找

class Solution:
    def search(self, nums: List[int], target: int) -> int:
        left = 0
        right = len(nums)-1
        while left <= right:
            mid = left + (right-left)//2
            if nums[mid] == target:
                return mid
            elif nums[mid] < target:
                left = mid +1
            else:
                right = mid -1
        return -1

疑问

参考

[1] 经典题目一题多解,四种方法解决本题
[2] python3 <机器学习>梯度下降法 与 二分法关于right边界值的思考

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