数据结构——二分查找法

二分查找法(Binary Search)是一种高效的查找算法,通常用于在已排序的数组或列表中查找特定的目标值。这个算法的基本思想是不断将查找范围缩小为原来的一半,直到找到目标值或确定目标值不存在。

二分查找是一种在每次比较之后将查找空间一分为二的算法。每次需要查找集合中的索引或元素时,都应该考虑二分查找。如果集合是无序的,我们可以总是在应用二分查找之前先对其进行排序。

二分查找一般由三个主要部分组成:

1.预处理一如果集合未排序,则进行排序.

2.二分查找一 使用循环或递归在每次比较后将查找空间划分为两半

  1. 后处理在剩余空间中确定可行的候选者

1.二分查找函数 是二分查找的最基础和最基本的形式。这是一个标准的二分查找模板

cpp 复制代码
int binarySearch(const std::vector<int>& arr, int target) {
    int left = 0;
    int right = arr.size() - 1;

    while (left <= right) {
        int mid = left + (right - left) / 2;

        if (arr[mid] == target) {
            return mid; // 找到目标值,返回其索引
        }
        else if (arr[mid] < target) {
            left = mid + 1; // 目标值在右半部分
        }
        else {
            right = mid - 1; // 目标值在左半部分
        }
    }

    return -1; // 目标值不存在
}

2.二分查找函数 是二分查找的高级模板。它用于查找需要访问数组中当前索引及其直接右邻居索引的元素或条件。

cpp 复制代码
int binarySearch(vector<int>& nums, int target) {
    if (nums.size() == 0)
        return -1;

    int left = 0, right = nums.size();

    while (left < right) {
        // Prevent (left + right) overflow
        int mid = left + (right - left) / 2;
        if (nums[mid] == target)
        { 
            return mid;
        }
        else if (nums[mid] < target) 
        { 
            left = mid + 1; 
        }
        else 
        { 
            right = mid; 
        }
    }

    // Post-processing:
    // End Condition: left == right
    if (left != nums.size() && nums[left] == target) 
        return left;

    return -1;
}

3.二分查找函数 是二分查找的另一种独特形式。 它用于搜索需要访问当前索引及其在数组中的直接左右邻居索引的元素或条件。

cpp 复制代码
int binarySearch3(vector<int>& nums, int target) {
    if (nums.size() == 0)
        return -1;

    int left = 0, right = nums.size() - 1;
    while (left + 1 < right) {
        // Prevent (left + right) overflow
        int mid = left + (right - left) / 2;
        if (nums[mid] == target) 
        {
            return mid;
        }
        else if (nums[mid] < target)
        {
            left = mid;
        }
        else
        {
            right = mid;
        }
    }

    // Post-processing:
    // End Condition: left + 1 == right
    if (nums[left] == target)
        return left;

    if (nums[right] == target)
        return right;

    return -1;
}
相关推荐
彧azz2 小时前
图的存储结构详解:邻接矩阵的原理、实现与应用
开发语言·数据结构·学习·php
老王熬夜敲代码2 小时前
BLAKE3:最快的密码学哈希函数
算法·密码学·哈希算法
hansang_IR2 小时前
【题解】P4460 [CQOI2018] 解锁屏幕
c++·算法
见闻小天地2 小时前
简博斯JG-C系列彩色激光同轴位移计:摄像头模组对位与行程测量的技术价值观察
人工智能·算法
ChampaignWolf3 小时前
在 SAP S/4HANA 内部基于 ICF Handler 从零实现 ABAP MCP Server:架构、代码与踩坑实录
c++·架构·sap·abap·mcp
葫三生3 小时前
《论三生原理》神话学构想与“神话历史”理论、《古史中的神话》思路异同?
大数据·人工智能·科技·深度学习·算法
liliangcsdn3 小时前
因子分析指标概念与示例
算法·机器学习
尘客-追梦4 小时前
Day 01:插件化之前,先看清 ABI 这堵墙
开发语言·c++·qt
SupL!4 小时前
LoftQ原理
算法
有点。4 小时前
*C++哈夫曼树与哈夫曼编码
java·c++·servlet