14天算法入门-第1天-二分查找

Posted 2021-07-22 3分钟秒懂大数据

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Hello,各位小伙伴，我们都知道，在求职阶段，算法被作为大厂面试的一个核心考点，本阶段我将带领大家通过14天执行一个算法入门计划，具体内容如下：

算法入门：

         第1天：二分查找

         第2天：双指针

         第3天：双指针

         第4天：双指针

         第5天：双指针

         第6天：滑动窗口

         第7天：广度优先搜索 / 深度优先有搜索

         第8天：广度优先搜索 / 深度优先有搜索

         第9天：广度优先搜索 / 深度优先有搜索

         第10天：递归/回溯

         第11天：递归/回溯                

         第12天：动态规划

         第13天：位运算

          第14天：位运算

通过上述14天训练，相信各位小伙伴们将对算法的分类有了一定的理解，同时，刷题能力也得到锻炼，好了，废话不多说，我们现在开始，let's go!

第1天：二分查找

二分查找思想：

   二分查找是一种基于比较目标值和数组中间元素的教科书式算法。

•         如果目标值等于中间元素，则找到目标值。

•         如果目标值较小，继续在左侧搜索。

•         如果目标值较大，则继续在右侧搜索。

算法：

     初始化指针 left = 0, right = n - 1。

      当 left <= right：

            比较中间元素 nums[pivot] 和目标值 target 。

                    如果 target = nums[pivot]，返回 pivot。

                    如果 target < nums[pivot]，则在左侧继续搜索 right = pivot - 1。

                    如果 target > nums[pivot]，则在右侧继续搜索 left = pivot + 1。

了解其基本思想和算法原理后，我们通过三道Leetcode题来加深巩固。

1、Leetcode 704 二分查找

1、题目介绍：        

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。

2、示例如下：

3、代码如下：

（1）JAVA版本

class Solution { public int search(int[] nums, int target) { int mid ,left = 0; int right = nums.length-1; while(left <= right){ //mid = (right+left)/2; mid = left + (right-left)/2; if(nums[mid] < target){ left = mid + 1 ; } if(nums[mid] == target){ return mid; } if(nums[mid] > target){ right = mid - 1; } } return -1; }}

（2）Python版本

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

4、复杂度分析

2、Leetcode 278. 第一个错误的版本

1、题目介绍：        

你是产品经理，目前正在带领一个团队开发新的产品。不幸的是，你的产品的最新版本没有通过质量检测。由于每个版本都是基于之前的版本开发的，所以错误的版本之后的所有版本都是错的。

假设你有 n 个版本 [1, 2, ..., n]，你想找出导致之后所有版本出错的第一个错误的版本。

你可以通过调用 bool isBadVersion(version) 接口来判断版本号 version 是否在单元测试中出错。实现一个函数来查找第一个错误的版本。你应该尽量减少对调用 API 的次数。

2、示例如下：

3、代码如下：

（1）JAVA版本

public class Solution extends VersionControl { public int firstBadVersion(int n) { int left = 1, right = n; while (left < right) { // 循环直至区间左右端点相同 int mid = left + (right - left) / 2; // 防止计算时溢出 if (isBadVersion(mid)) { right = mid; // 答案在区间 [left, mid] 中 } else { left = mid + 1; // 答案在区间 [mid+1, right] 中 } } // 此时有 left == right，区间缩为一个点，即为答案 return left; }}

（2）python版本

class Solution: def firstBadVersion(self, n): """ :type n: int :rtype: int """ left = 1 right = n while left < right: mid = left + (right-left)/2 if isBadVersion(mid): right = mid else: left = mid+1 return right

4、复杂度分析

3、Leetcode 35. 搜索插入位置

1、题目介绍：        

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。

2、示例如下：

3、代码如下：

（1）JAVA版本

class Solution { public int searchInsert(int[] nums, int target) { int left = 0,right = nums.length-1;
 while(left <=right){ int mid = left +(right-left)/2; if(nums[mid] == target){  return mid; }else if(nums[mid] > target){ right = mid - 1; }else{ left = mid + 1; }  } return left; }}

（2）python版本

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

4、复杂度分析

以上就是 14天算法入门-第1天-二分查找 讲解内容！觉得好的，点赞，在看，分享三连击，谢谢！！！

End

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以上是关于14天算法入门-第1天-二分查找的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

五月集训 (第09天) —— 二分查找

七月集训(第09天) —— 二分查找

六月集训(第09天) —— 二分查找

七月集训(第09天) —— 二分查找

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