leetcode704. 二分查找

题目描述

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

提示：

你可以假设 nums 中的所有元素是不重复的。
n 将在 [1, 10000]之间。
nums 的每个元素都将在 [-9999, 9999]之间。

分析思路

此题是简单题，根据有序数组和无重复元素两个条件，判断使用二分法进行求解。在写代码的时候注意边界处理，代码有两个版本，第一个版本是左闭右闭的情况。

class Solution {
public:
    int search(vector<int>& nums, int target) {
        int left = 0;
        int right = nums.size() - 1;
        while (left <= right) { // 因为是右闭，用等号
        	// 下一行可以优化为 int mid = (right - left) / 2 + left; 防止溢出
            int mid = (left + right) / 2;
            if (nums[mid] > target) {
                right = mid - 1; // 判断已经大于target，因此mid-1
            } else if (nums[mid] < target){
                left = mid + 1; // 判断已经小于target，因此mid+1
            } else {
                return mid;
            }
        }
        return -1;
    }
};

第二个版本是左闭右开的情况。

class Solution {
public:
    int search(vector<int>& nums, int target) {
        int left = 0;
        int right = nums.size(); // 右开区间，把-1去掉。如果还要-1，下面还是<号，直接忽略了数组的最后一个元素了
        while (left < right) { // 右开的区间，不能用等号
            int mid = (left + right) / 2;
            if (nums[mid] >target) {
                right = mid;
            } else if (nums[mid] < target){
                left = mid + 1;
            } else {
                return mid;
            }
        }
        return -1;
    }
};

补充一个python代码

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