二分查找模板Python实现

Posted 2021-04-10 湾区人工智能

数据结构和算法分析是程序员面试必考内容，接下来打算刷常见面试题，顺便分享给大家。刷，刷，刷，一般中级题目刷300道，刷3遍，国内大部分公司offer随便拿。想进顶级互联网公司，要刷一些高级题目，大概30%难度题目就行，想节省时间，个人推荐报个靠谱培训班。

457. 经典二分查找问题
在一个排序数组中找一个数，返回该数出现的任意位置，如果不存在，返回-1

样例
给出数组 [1, 2, 2, 4, 5, 5].

对于 target = 2, 返回 1 或者 2.
对于 target = 5, 返回 4 或者 5.
对于 target = 6, 返回 -1.
挑战
O(logn) 的时间


class Solution:
    """
    @param nums: An integer array sorted in ascending order
    @param target: An integer
    @return: An integer
    """
    def findPosition(self, nums, target):
        # write your code here
        if not nums or target is None:
            return -1

        start, end = 0, len(nums) - 1
        while start + 1 < end: #注意 1：start + 1避免死循环
            mid = (end + start)//2 #注意2： start +(end - start) // 2 可以防止stack overflow
            if target < nums[mid]:
                end = mid
            elif target > nums[mid]:
                start = mid         #注意3 ： = mid可以不用考虑很多细节
            else:
                return mid

        if target == nums[start]: #注意 4： 如果寻找第一个等于目标值的位置，就把return start放在开始，要不然就先return end
            return start
        if target == nums[end]:
            return end 
        return -1


458. 目标最后位置
给一个升序数组，找到target最后一次出现的位置，如果没出现过返回-1

样例
给出 [1, 2, 2, 4, 5, 5].

target = 2, 返回 2.

target = 5, 返回 5.

target = 6, 返回 -1.


class Solution:
    """
    @param nums: An integer array sorted in ascending order
    @param target: An integer
    @return: An integer
    """
    def lastPosition(self, nums, target):
        # write your code here
        if not nums:
            return -1
        start, end = 0, len(nums) -1
        while start + 1 < end:
            mid = (start + end) // 2
            if nums[mid] < target:
                start = mid
            elif nums[mid] > target:
                end = mid 
            else:
                start = mid
        if nums[end] == target:
            return end 
        if nums[start] == target:
            return start
        return -1

14. 二分查找
给定一个排序的整数数组（升序）和一个要查找的整数target，用O(logn)的时间查找到target第一次出现的下标（从0开始），如果target不存在于数组中，返回-1。

样例
在数组 [1, 2, 3, 3, 4, 5, 10] 中二分查找3，返回2。

挑战
如果数组中的整数个数超过了2^32，你的算法是否会出错？




class Solution:
    """
    @param nums: An integer array sorted in ascending order
    @param target: An integer
    @return: An integer
    """
    def binarySearch(self, nums, target):
        # write your code here
        if not nums:
            return -1
        start, end = 0, len(nums) -1
        while start + 1 < end:
            mid = (start + end) // 2
            if nums[mid] < target:
                start = mid
            elif nums[mid] > target:
                end = mid 
            else:
                end = mid

        if nums[start] == target:
            return start
        if nums[end] == target:
            return end 

        return -1

总结：14题和458题分别找第一次和最后一次出现的位置，只需要调整end = mid为start = mid 并且调换位置return start 为先return end 


模板就是好用。开始不好理解，多做几遍就好了。

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