数据结构与算法：二分搜索/二分查找的python实现与相关力扣题35.搜索插入位置、74.搜索二维矩阵

前言

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翻了下草稿，把这个n久之前写的贴放出来了hhh

板子（力扣704）

题目

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。

答案

python 复制代码

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

力扣35:搜索插入位置

题目

给定一个排序数组和一个目标值，在数组中找到目标值，并返回其索引。如果目标值不存在于数组中，返回它将会被按顺序插入的位置。

请必须使用时间复杂度为 O(log n) 的算法。

示例 1:

输入: nums = $1,3,5,6$ , target = 5

输出: 2

示例 2:

输入: nums = $1,3,5,6$ , target = 2

输出: 1

示例 3:

输入: nums = $1,3,5,6$ , target = 7

输出: 4

提示:

1 <= nums.length <= 104

-104 <= nums $i$ <= 104

nums 为无重复元素的升序排列数组

-104 <= target <= 104

答案

python 复制代码

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

力扣74. 搜索二维矩阵

题目：74. 搜索二维矩阵

给你一个满足下述两条属性的 m x n 整数矩阵：

每行中的整数从左到右按非严格递增顺序排列。

每行的第一个整数大于前一行的最后一个整数。

给你一个整数 target ，如果 target 在矩阵中，返回 true ；否则，返回 false 。

示例 1：

输入：matrix = $\[1,3,5,7$ , $10,11,16,20$ , $23,30,34,60$ ], target = 3

输出：true

示例 2：

输入：matrix = $\[1,3,5,7$ , $10,11,16,20$ , $23,30,34,60$ ], target = 13

输出：false

提示：

m == matrix.length

n == matrix $i$ .length

1 <= m, n <= 100

-104 <= matrix $i$ $j$ , target <= 104

答案：

python 复制代码

class Solution(object):
    def searchMatrix(self, matrix, target):
        """
        :type matrix: List[List[int]]
        :type target: int
        :rtype: bool
        """
        # 转化为一维数组
        n = len(matrix)
        m = len(matrix[0])
        nums = [0]*(n*m)
        k = 0
        for i in range(n):
            for j in range(m):
                nums[k] = matrix[i][j]
                k+=1
        # 二分查找法
        left = 0
        right = len(nums)-1
        while left <= right:
            mid = (left+right)/2
            if nums[mid]< target:
                # mid target 更新left
                left = mid+1
            elif nums[mid] > target:
                # target mid 更新right
                right = mid - 1
            else:
                return True
        return False