class006 二分搜索【算法】
code1 有序数组中是否存在一个数字
// 有序数组中是否存在一个数字
package class006;
import java.util.Arrays;
// 有序数组中是否存在一个数字
public class Code01_FindNumber {
// 为了验证
public static void main(String[] args) {
int N = 100;
int V = 1000;
int testTime = 500000;
System.out.println("测试开始");
for (int i = 0; i < testTime; i++) {
int n = (int) (Math.random() * N);
int[] arr = randomArray(n, V);
Arrays.sort(arr);
int num = (int) (Math.random() * V);
if (right(arr, num) != exist(arr, num)) {
System.out.println("出错了!");
}
}
System.out.println("测试结束");
}
// 为了验证
public static int[] randomArray(int n, int v) {
int[] arr = new int[n];
for (int i = 0; i < n; i++) {
arr[i] = (int) (Math.random() * v) + 1;
}
return arr;
}
// 为了验证
// 保证arr有序，才能用这个方法
public static boolean right(int[] sortedArr, int num) {
for (int cur : sortedArr) {
if (cur == num) {
return true;
}
}
return false;
}
// 保证arr有序，才能用这个方法
public static boolean exist(int[] arr, int num) {
if (arr == null || arr.length == 0) {
return false;
}
int l = 0, r = arr.length - 1, m = 0;
while (l <= r) {
m = (l + r) / 2;
if (arr[m] == num) {
return true;
} else if (arr[m] > num) {
r = m - 1;
} else {
l = m + 1;
}
}
return false;
}
}code2 有序数组中找>=num的最左位置
// 有序数组中找>=num的最左位置
package class006;
import java.util.Arrays;
// 有序数组中找>=num的最左位置
public class Code02_FindLeft {
// 为了验证
public static void main(String[] args) {
int N = 100;
int V = 1000;
int testTime = 500000;
System.out.println("测试开始");
for (int i = 0; i < testTime; i++) {
int n = (int) (Math.random() * N);
int[] arr = randomArray(n, V);
Arrays.sort(arr);
int num = (int) (Math.random() * N);
if (right(arr, num) != findLeft(arr, num)) {
System.out.println("出错了!");
}
}
System.out.println("测试结束");
}
// 为了验证
public static int[] randomArray(int n, int v) {
int[] arr = new int[n];
for (int i = 0; i < n; i++) {
arr[i] = (int) (Math.random() * v) + 1;
}
return arr;
}
// 为了验证
// 保证arr有序，才能用这个方法
public static int right(int[] arr, int num) {
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
if (arr[i] >= num) {
return i;
}
}
return -1;
}
// 保证arr有序，才能用这个方法
// 有序数组中找>=num的最左位置
public static int findLeft(int[] arr, int num) {
int l = 0, r = arr.length - 1, m = 0;
int ans = -1;
while (l <= r) {
// m = (l + r) / 2;
// m = l + (r - l) / 2;
m = l + ((r - l) >> 1);
if (arr[m] >= num) {
ans = m;
r = m - 1;
} else {
l = m + 1;
}
}
return ans;
}
}code3 有序数组中找<=num的最右位置
// 有序数组中找<=num的最右位置
package class006;
import java.util.Arrays;
// 有序数组中找<=num的最右位置
public class Code03_FindRight {
// 为了验证
public static void main(String[] args) {
int N = 100;
int V = 1000;
int testTime = 500000;
System.out.println("测试开始");
for (int i = 0; i < testTime; i++) {
int n = (int) (Math.random() * N);
int[] arr = randomArray(n, V);
Arrays.sort(arr);
int num = (int) (Math.random() * N);
if (right(arr, num) != findRight(arr, num)) {
System.out.println("出错了!");
}
}
System.out.println("测试结束");
}
// 为了验证
public static int[] randomArray(int n, int v) {
int[] arr = new int[n];
for (int i = 0; i < n; i++) {
arr[i] = (int) (Math.random() * v) + 1;
}
return arr;
}
// 为了验证
// 保证arr有序，才能用这个方法
public static int right(int[] arr, int num) {
for (int i = arr.length - 1; i >= 0; i--) {
if (arr[i] <= num) {
return i;
}
}
return -1;
}
// 保证arr有序，才能用这个方法
// 有序数组中找<=num的最右位置
public static int findRight(int[] arr, int num) {
int l = 0, r = arr.length - 1, m = 0;
int ans = -1;
while (l <= r) {
m = l + ((r - l) >> 1);
if (arr[m] <= num) {
ans = m;
l = m + 1;
} else {
r = m - 1;
}
}
return ans;
}
}code4 162. 寻找峰值
// 峰值元素是指其值严格大于左右相邻值的元素
// 给你一个整数数组 nums，已知任何两个相邻的值都不相等
// 找到峰值元素并返回其索引
// 数组可能包含多个峰值，在这种情况下，返回 任何一个峰值 所在位置即可。
// 你可以假设 nums[-1] = nums[n] = 无穷小
// 你必须实现时间复杂度为 O(log n) 的算法来解决此问题。
// 测试链接 : https://leetcode.cn/problems/find-peak-element/
package class006;
// 峰值元素是指其值严格大于左右相邻值的元素
// 给你一个整数数组 nums，已知任何两个相邻的值都不相等
// 找到峰值元素并返回其索引
// 数组可能包含多个峰值，在这种情况下，返回 任何一个峰值 所在位置即可。
// 你可以假设 nums[-1] = nums[n] = 无穷小
// 你必须实现时间复杂度为 O(log n) 的算法来解决此问题。
public class Code04_FindPeakElement {
// 测试链接 : https://leetcode.cn/problems/find-peak-element/
class Solution {
public static int findPeakElement(int[] arr) {
int n = arr.length;
if (arr.length == 1) {
return 0;
}
if (arr[0] > arr[1]) {
return 0;
}
if (arr[n - 1] > arr[n - 2]) {
return n - 1;
}
int l = 1, r = n - 2, m = 0, ans = -1;
while (l <= r) {
m = (l + r) / 2;
if (arr[m - 1] > arr[m]) {
r = m - 1;
} else if (arr[m] < arr[m + 1]) {
l = m + 1;
} else {
ans = m;
break;
}
}
return ans;
}
}
}2023-12-10 13:12:08