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
2601_954526751 分钟前
【工业传感与算法实战】温漂补偿与零点抗漂破局:基于二阶多项式拟合的 C/C++ 边缘校准算法,深度拆解“压力变送器什么牌子好”的技术硬指标
c语言·c++·算法
code_pgf38 分钟前
`unordered_map` 详解
c++
叩码以求索1 小时前
浅谈:算法萌新如何高效刷题应对面试(一)
算法·面试·职场和发展
一拳一个呆瓜2 小时前
【STL】iostream 编程:检测提取操作产生的错误
c++·stl
稚南城才子,乌衣巷风流2 小时前
判断素数与拓展应用
c++
众少成多积小致巨2 小时前
C++ 规范参考(下)
c++
c238563 小时前
把 C++ 内存分配拆透:new 与 malloc 的三层血缘
开发语言·c++·算法
aaaameliaaa4 小时前
指针之总结
c语言·笔记·算法
宵时待雨4 小时前
优选算法专题9:哈希表
数据结构·算法·散列表
txzrxz4 小时前
最短路问题——Dijkstra 算法
数据结构·c++·算法·最短路·优先队列