二分查找实践

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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实践相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

二分查找实践

0.说在前面1.二分查找实现2.搜索旋转排序数组2.1 问题2.2 思想3.非递归实现4.递归实现5.作者的话

0.说在前面

本周还差一次leetcode刷题,今日补上,今天刷的题为搜索旋转排序数组,实现方式采用递归与非递归实现!下面一起来实践吧!

1.二分查找实现

二分查找概念不阐述了,这里直接来做实现,为后面的题目做准备!

class BS:
    def search(self,nums,target):
        return self.bsearch(nums,0,len(nums)-1,target)
    def bsearch(self,nums,low,high,target):
        while(low<=high):
            mid = (low+high)//2
            if nums[mid] == target:
                return mid
            elif nums[mid] < target:
                low=mid+1
            elif nums[mid] > target:
                high=mid-1
        return None
nums = [9,5,7,0,1,2,3,12]
target = 0
bs = BS()
print(bs.search(nums,target))

2.搜索旋转排序数组

2.1 问题

假设按照升序排序的数组在预先未知的某个点上进行了旋转。

( 例如,数组 [0,1,2,4,5,6,7] 可能变为 [4,5,6,7,0,1,2] )。

搜索一个给定的目标值,如果数组中存在这个目标值,则返回它的索引,否则返回 -1

你可以假设数组中不存在重复的元素。

你的算法时间复杂度必须是 O(log n) 级别。

示例 1:

输入: nums = [4,5,6,7,0,1,2], target = 0
输出: 4

示例 2:

输入: nums = [4,5,6,7,0,1,2], target = 3
输出: -1

2.2 思想

如果中间值大于最左边值,表示中间值与左边在一个递增序列中,此时只需要判断一下target是否在左边与中间这个区间,这就变成了一个标准的递增排序数组查找!

如果中间值小于左边值,表示中间值肯定在右边的一个递增序列中,此时只需要判断一下target是不是在中间与右边这个区间,这就变成了一个标准的递增排序数组查找!

3.非递归实现

思想上面阐述了,下面来实现!

def search(self, nums, target):
        low = 0
        high = len(nums)-1
        mid = (low + high)//2
        while low<=high:
            if nums[mid] == target:
                return mid
            elif nums[mid]>=nums[low]:
                if nums[mid] >= target and target >= nums[low]:
                    high = mid - 1
                else:
                    low = mid + 1
            elif nums[mid]<nums[low]:
                if nums[mid] <= target and target <= nums[high]:
                    low = mid + 1
                else:
                    high = mid - 1 
            mid = (low + high)//2
        return -1

4.递归实现

下面设置十万次,原因是因为python递归会有限制,所以设置多一点,就不会出问题!对比这两段代码,核心基本是一致的!

def search(self, nums, target):
    import sys
    sys.setrecursionlimit(100000)  # 这里设置为十万
    return self.zheban(nums, target, 0, len(nums) - 1)

def zheban(self, nums, target, low, high):
    if high < low:
        return -1
    mid = (low + high) // 2
    if nums[mid] == target:
        return mid
    if nums[mid] >= nums[low]:
        if nums[mid] >= target and target >= nums[low]:
            return self.zheban(nums, target, low, mid - 1)
        else:
            return self.zheban(nums, target, mid + 1, high)
    else:
        if nums[mid] <= target and target <= nums[high]:
            return self.zheban(nums, target, mid + 1, high)
        else:
            return self.zheban(nums, target, low, mid - 1)

5.作者的话


以上是关于二分查找实践的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

『嗨威说』算法设计与分析 - 算法第二章上机实践报告(二分查找 / 改写二分搜索算法 / 两个有序序列的中位数)

算法第二章实践报告

算法第二章上机实践报告

二分查找真的那么简单吗?——算法第二章上机实践报告

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