二分查找大全

Posted 2021-04-23 青少年信息学交流

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了二分查找大全相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

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这几天我将二分查找各种情况进行了分类整理，每种问题均提供while循环和递归2个代码，供朋友们参考！

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1-1 查找目标值有没出现（循环）：

#include <iostream>
#include <cstdio>
using namespace std;
int a[100005];
bool findnum(int left,int right,int key)
{
	while(left<=right)
	{
		int mid=left+(right-left)/2;
		if(a[mid]==key) return true;
		else if(a[mid]<key) left=mid+1;
		else right=mid-1;
	}
	return false;
} 
int main()
{
	int n,key;
	cin>>n>>key;
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		cin>>a[i];
	}
	if(findnum(1,n,key)) cout<<"找到！"<<endl;
	else cout<<"该数未出现！"<<endl;
    return 0;
}
/*
10 6
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 66666
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 9
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 1
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 3
3 3 3 5 5 5 6 8 11 9999
*/

1-2 查找目标值有没出现（递归）：

#include <iostream>
#include <cstdio>
using namespace std;
int a[100005];
bool findnum(int left,int right,int key)
{
	if(left<=right)
	{
		int mid=left+(right-left)/2;
        if(key==a[mid]) return true;
		else if(key>a[mid]) return findnum(mid+1,right,key);
		else if(key<a[mid]) return findnum(left,mid-1,key);
	}
	else return false;
} 
int main()
{
	int n,key;
	cin>>n>>key;
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		cin>>a[i];
	}
	if(findnum(1,n,key)) cout<<"找到！"<<endl;
	else cout<<"该数未出现！"<<endl;
    return 0;
}
/*
10 6
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 66666
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 9
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 1
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999


10 3
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 3
3 3 3 5 5 5 6 8 11 9999
*/

2-1 查找和目标值第一个相等的元素（返回下标）（循环）：

#include <iostream>
#include <cstdio>
using namespace std;
int a[100005];

int findk(int left,int right,int key)
{
	while(left<right)
	{
		int mid=left+(right-left)/2;
		if(key==a[mid]) right=mid;
		else if(a[mid]<key) left=mid+1;
		else if(a[mid]>key) right=mid-1;
	 } 
	 if(a[left]==key) return left;
	 else return -1;
} 
int main()
{
	int n,key;
	cin>>n>>key;
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		cin>>a[i];
	}
	cout<<findk(1,n,key)<<endl;
    return 0;
}
/*
10 6
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 66666
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 9
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 1
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999


10 3
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 3
3 3 3 5 5 5 6 8 11 9999
*/

2-2 查找和目标值第一个相等的元素（返回下标）（递归）：

#include <iostream>
#include <cstdio>
using namespace std;
int a[100005];
int findk(int left,int right,int key)
{
	if(left<right)
	{
		int mid=left+(right-left)/2;
		if(key==a[mid]) findk(left,mid,key);
		else if(a[mid]<key) findk(mid+1,right,key);
		else if(a[mid]>key) findk(left,mid-1,key);
	}
	else
	{
		if(a[left]==key) return left;
		return -1;
	}	
} 
int main()
{
	int n,key;
	cin>>n>>key;
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		cin>>a[i];
	}
	cout<<findk(1,n,key)<<endl;
    return 0;
}
/*
10 6
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 66666
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 9
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 1
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999


10 3
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 3
3 3 3 5 5 5 6 8 11 9999
*/

3-1 查找和目标值最后一个相等的元素（返回下标）（循环）：

#include <iostream>
#include <cstdio>
using namespace std;
int a[100005];
int findk(int left,int right,int key)
{
	while(left<right-1)
	{
		int mid=left+(right-left)/2;
		if(key==a[mid]) left=mid;
		else if(a[mid]<key) left=mid+1;
		else if(a[mid]>key) right=mid-1;	
	} 
	if(a[left]==key) return left;
	if(a[right]==key) return right;
	return -1;
} 
int main()
{
	int n,key;
	cin>>n>>key;
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		cin>>a[i];
	}
	cout<<findk(1,n,key)<<endl;
    return 0;
}
/*
10 6
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 66666
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 9
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 1
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999


10 3
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 3
3 3 3 5 5 5 6 8 11 9999
*/

3-2 查找和目标值最后一个相等的元素（返回下标）（递归）：

#include <iostream>
#include <cstdio>
using namespace std;
int a[100005];
int findk(int left,int right,int key)
{
	if(left<right-1)
	{
		int mid=left+(right-left)/2;
		if(key==a[mid]) findk(mid,right,key);
		else if(a[mid]<key) findk(mid+1,right,key);
		else if(a[mid]>key) findk(left,mid-1,key);
	}
	else
	{
		if(a[left]==key) return left;
		if(a[right]==key) return right;
		return -1;
	}	
} 
int main()
{
	int n,key;
	cin>>n>>key;
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		cin>>a[i];
	}
	cout<<findk(1,n,key)<<endl;
    return 0;
}
/*
10 6
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 66666
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 9
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 1
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999


10 3
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 3
3 3 3 5 5 5 6 8 11 9999
*/

4-1 查找第一个大于目标值的元素（返回下标）（循环）：

#include <iostream>
#include <cstdio>
using namespace std;
int a[1005];
int f(int left,int right,int key)
{
	while(left<right-1)
	{
		int mid=left+(right-left)/2;
		if(key==a[mid]) left=mid+1;
		else if(key>a[mid]) left=mid+1;
		else right=mid; 
	}
	if(a[left]>key) return left;
	if(a[right]>key) return right;
	return -1;	
} 
int main()
{
	int n,key;
	cin>>n>>key;
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		cin>>a[i];
	}
	cout<<f(1,n,key)<<endl;
    return 0;
}
/*
10 6
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 66666
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 9
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 1
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999


10 3
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 3
3 3 3 5 5 5 6 8 11 9999
*/

4-2 查找第一个大于目标值的元素（返回下标）（递归）：

#include <iostream>
#include <cstdio>
using namespace std;
int a[1005];
int findnum(int left,int right,int key)
{
	if(left<right-1) 
	{
		int mid=left+(right-left)/2;
		if(key==a[mid]) findnum(mid+1,right,key);
		else if(key>a[mid]) findnum(mid+1,right,key);
		else findnum(left,mid,key); 
	}
	else
	{
		if(a[left]>key) return left;
		if(a[right]>key) return right;
		return -1;	
	}
} 
int main()
{
	int n,key;
	cin>>n>>key;
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		cin>>a[i];
	}
	cout<<findnum(1,n,key)<<endl;
    return 0;
}
/*
10 6
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 66666
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 9
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 1
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999


10 3
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 3
3 3 3 5 5 5 6 8 11 9999
*/

5-1 查找最后一个小于目标值的元素（返回下标）（循环）：

#include <iostream>
#include <cstdio>
using namespace std;
int a[1005];
int findnum(int left,int right,int key)
{
	while(left<right-1)
	{
		int mid=left+(right-left)/2;
		if(key==a[mid]) right=mid-1;//
		else if(key>a[mid]) left=mid;
		else if(key<a[mid]) right=mid-1;
	}
	if(a[right]<key) return right;
	if(a[left]<key) return left;
	return -1;	
} 
int main()
{
	int n,key;
	cin>>n>>key;
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		cin>>a[i];
	}
	cout<<findnum(1,n,key)<<endl;
    return 0;
}
/*
10 6
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 66666
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 9
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 1
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999


10 3
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 3
3 3 3 5 5 5 6 8 11 9999
*/

5-2 查找最后一个小于目标值的元素（返回下标）（递归）：

#include <iostream>
#include <cstdio>
using namespace std;
int a[1005];
int findnum(int left,int right,int key)
{
	if(left<right-1)
	{
		int mid=left+(right-left)/2;
		if(key==a[mid]) findnum(left,mid-1,key);
		else if(a[mid]>key) findnum(left,mid-1,key);
		else if(a[mid]<key) findnum(mid,right,key);	
	}
	else 
	{
		if(a[right]<key)  return right;
		if(a[left]<key)  return left;
		return -1;
	 } 
} 
int main()
{
	int n,key;
	cin>>n>>key;
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		cin>>a[i];
	}
	cout<<findnum(1,n,key)<<endl;
    return 0;
}
/*
10 6
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 66666
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 9
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 1
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999


10 3
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 3
3 3 3 5 5 5 6 8 11 9999
*/

6-1 查找第一个大于或等于目标值的元素（返回下标）（循环）：

#include <iostream>
#include <cstdio>
using namespace std;
int a[1005];
int findnum(int left,int right,int key)
{
	while(left<right-1) 
	{
		int mid=left+(right-left)/2;
		if(a[mid]==key) right=mid;
		else if(a[mid]<key) left=mid+1;
		else if(a[mid]>key) right=mid;
	}
	if(a[left]>=key)  return left;
	if(a[right]>=key) return right;
	return -1;
} 
int main()
{
	int n,key;
	cin>>n>>key;
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		cin>>a[i];
	}
	cout<<findnum(1,n,key)<<endl;
    return 0;
}
/*
10 6
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 66666
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 9
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 1
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999


10 3
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 3
3 3 3 5 5 5 6 8 11 9999
*/

6-2 查找第一个大于或等于目标值的元素（返回下标）（递归）：

#include <iostream>
#include <cstdio>
using namespace std;
int a[1005];
int findnum(int left,int right,int key)
{
	if(left<right-1)
	{
		int mid=left+(right-left)/2;
		if(a[mid]==key) findnum(left,mid,key);
		else if(a[mid]<key) findnum(mid+1,right,key);
		else if(a[mid]>key) findnum(left,mid,key);
	}
	else 
	{
		if(a[left]>=key)  return left;
		if(a[right]>=key) return right;
		return -1;
	}
} 
int main()
{
	int n,key;
	cin>>n>>key;
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		cin>>a[i];
	}
	cout<<findnum(1,n,key)<<endl;
    return 0;
}
/*
10 6
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 66666
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 9
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 1
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999


10 3
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 3
3 3 3 5 5 5 6 8 11 9999
*/

7-1 查找最后一个小于或等于目标值的元素（返回下标）（循环）：

#include <iostream>
#include <cstdio>
using namespace std;
int a[1005];
int findnum(int left,int right,int key)
{
	while(left<right-1) 
	{
		int mid=left+(right-left)/2;
		if(a[mid]==key) left=mid;
		else if(a[mid]>key) right=mid-1;
		else if(a[mid]<key) left=mid;
	}
	if(a[right]<=key) return right;
	if(a[left]<=key) return left;
	return -1;
} 
int main()
{
	int n,key;
	cin>>n>>key;
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		cin>>a[i];
	}
	cout<<findnum(1,n,key)<<endl;
    return 0;
}
/*
10 6
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 66666
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 9
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 1
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999


10 3
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 3
3 3 3 5 5 5 6 8 11 9999
*/

7-2 查找最后一个小于或等于目标值的元素（返回下标）（递归）：

#include <iostream>
#include <cstdio>
using namespace std;
int a[1005];
int findnum(int left,int right,int key)
{
	if(left<right-1)
	{
		int mid=left+(right-left)/2;
		if(a[mid]==key) findnum(mid,right,key);
		else if(a[mid]>key) findnum(left,mid-1,key);
		else if(a[mid]<key) findnum(mid,right,key);	
	}
	else
	{
		if(a[right]<=key) return right;
		if(a[left]<=key) return left;
		return -1;
	} 
} 
int main()
{
	int n,key;
	cin>>n>>key;
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		cin>>a[i];
	}
	cout<<findnum(1,n,key)<<endl;
    return 0;
}
/*
10 6
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 66666
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 9
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 1
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999


10 3
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 3
3 3 3 5 5 5 6 8 11 9999
*/

8-1 查找最接近目标值的元素（循环）：

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cmath>
using namespace std;
int a[1005];
int findnum(int left,int right,int key)
{
	while(left<right-1) 
	{
		int mid=left+(right-left)/2;
		if(a[mid]==key) return mid;
		else if(a[mid]<key) left=mid;
		else if(a[mid]>key) right=mid;
	}
	if(abs(a[left]-key)<=abs(a[right]-key)) return left;
	else return right;
} 
int main()
{
	int n,key;
	cin>>n>>key;
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		cin>>a[i];
	}
	cout<<a[findnum(1,n,key)]<<endl;
    return 0;
}
/*
10 6
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 66666
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 9
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 1
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999


10 3
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 3
3 3 3 5 5 5 6 8 11 9999
*/

8-2 查找最接近目标值的元素（递归）

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cmath>
using namespace std;
int a[1005];
int findnum(int left,int right,int key)
{
	if(left<right-1)
	{
		int mid=left+(right-left)/2;
		if(a[mid]==key) return mid;
		else if(a[mid]>key) findnum(left,mid,key);
		else if(a[mid]<key) findnum(mid,right,key);
	}
	else
	{
		if(abs(a[left]-key)<=abs(a[right]-key)) return left;
		else return right;
	}
} 
int main()
{
	int n,key;
	cin>>n>>key;
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		cin>>a[i];
	}
	cout<<a[findnum(1,n,key)]<<endl;
    return 0;
}
/*
10 6
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 66666
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 9
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999

10 1
2 3 3 5 5 5 6 8 11 9999


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