超易懂!二分查找 详析
二分算法的本质是:假如我们可以找到事物的某种性质,这种性质可以将区间一分为二,一半满足,一半不满足。我们就可以二分。
另外,有连续性必可以 二分。
二分模板一共有两个,分别适用于不同情况。我们研究的是int查找(最复杂)
算法思路:假设目标值在闭区间[l, r]
中, 每次将区间长度缩小一半,当l = r
时,我们就找到了目标值。
原理
已知在递增q[]查找x,数组左右边界分别为l,r,mid为数组中间的下标。
我们比较 x和q[mid]
1.若x <= q[mid],那么x在数组q的左半边,那么此时我们将右边界等于此时数组中间下标
也就是r = mid;
2.若x!<= q[mid],那么x在数组q的又半边,那么此时我们将左边界等于此时数组中间下标
也就是l = mid;
如此循环,循环的条件是l<r,l、r之间的距离会越来越小,最终相遇,所以找遍数组,此时l=r。输出下标。
最后判断x是否等于q[l].
版本1(x <= q[mid])
当我们将区间[l, r]
划分成[l, mid]
和[mid + 1, r]
时,其更新操作是r = mid
或者l = mid + 1;
,计算mid
时不需要加1。
int sort_quick1(int q[],int l, int r)
{while (l < r){int mid = l + r >> 1;if (x <= q[mid]) r = mid;//注意我们判断的条件x <= q[mid]else l = mid + 1;}return l;
}
假设数组中不止一个x,那么最终找出来的下标,是靠左?还是靠右呢?
注意判断条件q[mid]>=x,所以我们找的是第一个大于x的数的下标。
因为数组q是递增的,所以最终下标靠又边。
上面这个细节,是不容忽视的。
版本2(x >= q[mid])
当我们将区间[l, r]
划分成[l, mid-1]
和[mid , r]
时,其更新操作是r = mid
或者l = mid + 1;
,计算mid
时需要加1。
int sort_quick1(int q[],int l, int r)
{while (l < r){int mid = l + r + 1>> 1;if (x >= q[mid]) l = mid;//注意我们判断的条件x >= q[mid]else r = mid - 1;}return l;
}
注意此时计算mid方法变了,是mid = l + r + 1>>1
为什么要加一呢?
原来是c++计算除法时会向下取整,假如不加一,那么当r-l<1时
l + r +1>>1 结果为l,导致了l = mid ,l 不能变化,导致死循环。
假设数组中不止一个x,那么最终找出来的下标,是靠左?还是靠右呢?
注意判断条件q[mid]<=x,所以我们找的是第一个小于x的数的下标。
因为数组q是递增的,所以最终下标靠左边。
相信看完了这篇文章,相信大家对二分已经掌握,大家自己去试试吧,这很重要哦,这很重要哦,这很重要哦。欢迎大家在评论区讨论,觉得还不错的话,点个关注,后续会持续更新。
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