《算法闯关指南:优选算法--二分查找》--19.x的平方根,20.搜索插入位置

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目录

前言:

[19. x的平方根](#19. x的平方根)

解法(二分查找算法):

算法思路:

C++算法代码:

算法总结&&笔记展示:

[20. 搜索插入位置](#20. 搜索插入位置)

解法(二分查找算法):

算法思路:

C++算法代码:

算法总结&&笔记展示:

结尾:


前言:

聚焦算法题实战,系统讲解三大核心板块:优选算法:剖析动态规划、二分法等高效策略,学会寻找"最优解"。 递归与回溯:掌握问题分解与状态回退,攻克组合、排列等难题。 贪心算法:理解"局部最优"到"全局最优"的思路,解决区间调度等问题 内容以题带点,讲解思路与代码实现,帮助大家快速提升代码能力。


19. x的平方根

题目链接:

69. x 的平方根 - 力扣(LeetCode)

题目描述:

题目示例:

解法(二分查找算法):

--暴力解法这里就不讲解了,只给大家看看代码

cpp 复制代码
class Solution {
public:
    int mySqrt(int x) {
        // 由于两个较⼤的数相乘可能会超过 int 最⼤范围
        // 因此⽤ long long
        long long i = 0;
        for (i = 0; i <= x; i++) {
            // 如果两个数相乘正好等于 x,直接返回 i
            if (i * i == x)
                return i;
            // 如果第⼀次出现两个数相乘⼤于 x,说明结果是前⼀个数
            if (i * i > x)
                return i - 1;
        }
        // 为了处理oj题需要控制所有路径都有返回值
        return -1;
    }
}

算法思路:

设 x 的平方根的最终结果为 index:

分析 index 左右两边数据的特点:

  • 【0,index】 之间的元素,平方之后都小于等于 x;
  • 【index+1,x】之间的元素,平方之后都大于 x;

因此可以使用二分查找算法

C++算法代码:

cpp 复制代码
class Solution {
public:
    int mySqrt(int x) {
        if(x<1) return 0;
        int left=1,right=x;
        while(left<right)
        {
            long long mid=left+(right-left+1)/2;
            if(mid*mid<=x) left=mid;
            else right=mid-1;
        }
        return left;
    }
};

算法总结&&笔记展示:

笔记字有点丑,大家见谅:


20. 搜索插入位置

题目链接:

35. 搜索插入位置 - 力扣(LeetCode)

题目描述:

题目示例:

解法(二分查找算法):

算法思路:

分析插入位置左右两侧区间上元素的特点:设插入位置的坐标为 index

  • 【left,index-1】 内所有元素均是小于 target 的;
  • 【index,right】内所有元素均是大于等于 target 的

设 left 为本轮查询的左边界,right 为本轮查询的右边界,根据 mid 位置元素的信息,分析下一轮查询的区间:

  • 当 nums[mid] >= target 时,说明 mid 落在了 [index, right] 区间上,mid 左边包括 mid 本身,可能是最终结果,所以我们接下来查找的区间在 [left, mid] 上。因此,更新 right 到 mid 位置,继续查找。
  • 当 nums[mid] < target 时,说明 mid 落在了 [left, index - 1] 区间上,mid 右边但不包括 mid 本⾝,可能是最终结果,所以我们接下来查找的区间在 [mid+ 1, right] 上。因此,更新 left 到 mid + 1 的位置,继续查找。

直到我们的查找区间的长度变为 1 ,也就是 left == right 的时候, left 或者 right 所在的位置就是我们要找的结果。

C++算法代码:

cpp 复制代码
class Solution {
public:
    int searchInsert(vector<int>& nums, int target) {
        int left=0,right=nums.size()-1;
        while(left<right)
        {
            int mid=left+(right-left)/2;
            if(nums[mid]<target) left=mid+1;
            else right=mid;
        }
        if(nums[left]<target) return left+1;
        return left;
    }
};

算法总结&&笔记展示:

笔记字有点丑,大家见谅:


结尾:

往期回顾:

《算法闯关指南:优选算法--二分查找》--17.二分查找(附二分查找算法简介),18. 在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置

结语:文章详解LeetCode第69题(x的平方根)和第35题(搜索插入位置),通过二分查找算法实现高效解题,提供完整C++代码和手写笔记。内容以实战为导向,帮助读者掌握&quot;最优解&quot;思维,从局部最优到全局最优提升算法能力。

✨把这些内容吃透超牛的!放松下吧✨
ʕ˘ᴥ˘ʔ
づきらど

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