704.二分查找
给定一个 n
个元素有序的(升序)整型数组 nums
和一个目标值 target
,写一个函数搜索 nums
中的 target
,如果目标值存在返回下标,否则返回 -1
。
示例 1:
输入: nums = [-1,0,3,5,9,12], target = 9
输出: 4
解释: 9 出现在 nums 中并且下标为 4
示例 2:
输入: nums = [-1,0,3,5,9,12], target = 2
输出: -1
解释: 2 不存在 nums 中因此返回 -1
提示:
- 你可以假设
nums
中的所有元素是不重复的。 n
将在[1, 10000]
之间。nums
的每个元素都将在[-9999, 9999]
之间。
class Solution {
public int search(int[] nums, int target) {
int l=0;
int r=nums.length-1;
while(l<=r){
int mid=l+(r-l)/2;
if(nums[mid]<target){
l=mid+1;
}else if(nums[mid]>target){
r=mid-1;
}else if(nums[mid]==target){
return mid;
}
}
return -1;
}
}
反思
该题自以为已经熟练掌握,但是在写的时候还是卡住我了。
第一是对于目标值和中间元素的比较,我直接使用的是mid与target值的比较,实际应该是用nums数组对应mid下标的值与target对比。
第二是关于边界元素的确定,在比较target>nums[mid]时,我错误的将边界元素写成了r=mid-1.实际上在纸上一画便知,边界元素应该是:取数组mid右边的元素,所以应该改变l的取值,l=mid+1;同理tareget<nums[mid]时,应该写成r=mid-1。
278. 第一个错误的版本
你是产品经理,目前正在带领一个团队开发新的产品。不幸的是,你的产品的最新版本没有通过质量检测。由于每个版本都是基于之前的版本开发的,所以错误的版本之后的所有版本都是错的。
假设你有 n
个版本 [1, 2, ..., n]
,你想找出导致之后所有版本出错的第一个错误的版本。
你可以通过调用 bool isBadVersion(version)
接口来判断版本号 version
是否在单元测试中出错。实现一个函数来查找第一个错误的版本。你应该尽量减少对调用 API 的次数。
示例 1:
输入:n = 5, bad = 4
输出:4
解释:
调用 isBadVersion(3) -> false
调用 isBadVersion(5) -> true
调用 isBadVersion(4) -> true
所以,4 是第一个错误的版本。
示例 2:
输入:n = 1, bad = 1
输出:1
提示:
1 <= bad <= n <= 231 - 1
思路
同样这道题是利用二分法来做,给定一个n长度的版本,需要找到出错的第一个版本,那么利用二分,当调用isBadVersion时,若返回true,则应该向左侧继续查找;若返回false,则证明出错的在右侧,应像右侧查找
/* The isBadVersion API is defined in the parent class VersionControl.
boolean isBadVersion(int version); */
public class Solution extends VersionControl {
public int firstBadVersion(int n) {
int l=0;
int r=n;
while(l<r){
int mid=l+(r-l)/2;
if(isBadVersion(mid)){
r=mid;
}else{
l=mid+1;
}
}
return r;
}
}
反思
思路很好想到,但这道题不同于上一道题的二分判断。该题在于设置了l=0,r=n,那么当你选择中间值时,mid=l+(r-l)/2;判断mid处的版本是否为出错版本,若是出错版本,则应该往左侧查,这样就令r=mid即可,因为你不确定这个mid处的版本是否就是出错的第一个版本,所以要把右边界设置为mid;那么同理既然已经判断过mid处了,则如果判断返回false,则向右侧查时,左边界应该为mid+1.
35. 搜索插入位置
给定一个排序数组和一个目标值,在数组中找到目标值,并返回其索引。如果目标值不存在于数组中,返回它将会被按顺序插入的位置。
请必须使用时间复杂度为 O(log n)
的算法。
示例 1:
输入: nums = [1,3,5,6], target = 5
输出: 2
示例 2:
输入: nums = [1,3,5,6], target = 2
输出: 1
示例 3:
输入: nums = [1,3,5,6], target = 7
输出: 4
提示:
1 <= nums.length <= 104
-104 <= nums[i] <= 104
nums
为 无重复元素 的 升序 排列数组-104 <= target <= 104
class Solution {
public int searchInsert(int[] nums, int target) {
int l=0;
int r=nums.length-1;
while(l<=r){
int mid=l+(r-l)/2;
if(nums[mid]<target){
l=mid+1;
}else if(nums[mid]>target){
r=mid-1;
}else if(nums[mid]==target){
return mid;
}
}
return l;
}
}
反思
该题的关键在于当你找的target值不在数组时,应该插到哪个位置。
依照二分法进行演草,可以知道,如果不在数组,那么每次的递归遍历总是要将target值插入l位置处。
例如 1 2 4 5 6 target=3时,在最后的l=2,正好跳出while循环,返回的l值恰好是所插入的位置。
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