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
GreenTea2 分钟前
深度解读 Anthropic 多智能体报告:更强的模型 ≠ 更好的协调
前端·后端·算法
码匠许师傅11 分钟前
【C++ 面试真题】聊聊 C++ 的移动语义与右值引用
java·c++·面试
fqq31 小时前
力扣刷题前置Java语法
算法·leetcode·职场和发展
小小龙学IT2 小时前
DuckDB 深度实战:用 C++ 在进程内跑一个「分析型数据库」
数据库·c++
知无不研3 小时前
lambda表达式的使用(3)
开发语言·c++·lambda
2501_906565123 小时前
数学之美探究
算法
oier_Asad.Chen3 小时前
【洛谷题解/AcWing题解/OI学习笔记】洛谷P2868【USACO07DEC】Sightseeing Cows G(01分数规划求最大比率)
算法·图论·spfa·二分·负环
C++ 老炮儿的技术栈5 小时前
基于Qt实现轻量化本地音乐播放器
开发语言·c++·qt·c·播放器·音乐
leisoo80975 小时前
财报数据怎么排雷本地化Python构建财务异常预警系统
人工智能·python·算法
qz_Serene7 小时前
C++:类和对象(上)
开发语言·c++