14天算法入门-第1天-二分查找

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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14天算法入门-第1天-二分查找相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

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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。


14天算法入门-第1天-二分查找


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。


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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。


14天算法入门-第1天-二分查找

1、Leetcode 704 二分查找

14天算法入门-第1天-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:

14天算法入门-第1天-二分查找

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

14天算法入门-第1天-二分查找


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2、Leetcode 278. 第一个错误的版本

14天算法入门-第1天-二分查找

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:

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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

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3、Leetcode 35. 搜索插入位置

14天算法入门-第1天-二分查找

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:

14天算法入门-第1天-二分查找


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

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