盛世宏图 发表于 2023-12-14 07:15:04

二分(折半查找)详细解答(边界条件终止条件等等详细解释)

刷 Leetcode 总能遇到关于二分的题目,但是之前也只是草草地了解一下,每次在使用的时候都需要找模板,要不然就需要对于边界条件进行调试,着实是很麻烦!!!
二分介绍:

首先来简单介绍一下二分:二分查找也称折半查找(Binary Search),它是一种效率较高的查找方法。但是,折半查找要求 线性表 必须采用 顺序存储结构,而且表中元素按关键字有序排列。
优点:

[*]比较次数少:二分查找每次将搜索范围缩小一半,因此比较次数较少,查找速度快。
[*]时间复杂度低:在有序数组中,二分查找的时间复杂度为O(log n),其中n为搜索范围的大小。相比线性查找的O(n)时间复杂度,二分查找更高效。
[*]可靠性高:由于二分查找是基于有序数组进行的,因此在数组有序的前提下,可以保证查找结果的准确性。
缺点:



[*]要求有序数组:二分查找要求待查表为有序表,如果数组无序,则需要先进行排序操作,增加了额外的时间复杂度。
[*]插入删除困难:由于二分查找是基于有序数组进行的,插入和删除操作会破坏数组的有序性,因此在插入和删除元素时需要维护数组的有序性,增加了操作的复杂度。
适用范围以及题型:  在一段有序序列中寻找指定元素(或者该序列中不存在指定元素,返回小于等于指定元素的最大值)等等
二分法讲解:


arr数组为有序序列<br>left: 左边界
right:右边界
mid = (left + right) / 2: 中间下标
循环条件: left .. right<br>上述为二分中的左边界(left),右边界(right),中间元素下标(mid).
二分法分类:
1.闭区间(左边界 left = 0, 右边界 right = arr.size() - 1)

先插入代码:
      // 1 2 3 5 6 8 9 10(有序数组中的元素)      int left = 0, right = arr.size() - 1;      int goal = 5;while(leftarr){                left = mid + 1;            }else{                right = mid - 1;            }             cout
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