704.二分查找
思路
利用 middle 去寻找 target
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前提条件:
这道题目的前提是数组为有序数组,同时题目还强调数组中无重复元素,因为一旦有重复元素,二分查找法返回的元素下标可能就不唯一,这些都是二分法的前提,以后看到题目描述后可以先想一想是否符合二分查找的条件。
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难点:
二分查找的难点在于边界问题,很容易思路混乱。例如到底是
while(left <= right)
还是while(left < right)
,到底是right = middle - 1
还是right = middle
呢? -
解决方式:
二分法的区间一般有两种定义方式,左闭右闭即 [left, right] ,左闭右开即 [left, right) 。
第一种:左闭右闭
区间的定义就决定了二分法的代码应该怎么写,因为定义 target 在 [left, right] 区间,所以有如下两点:
while (left <= right)
要使用 <= ,因为left = right
是有意义的,例如[1, 1]
。if(nums[middle] > target)
right 要赋值为middle - 1
,最初 right 的赋值为nums.length - 1
,因为当前这个nums[middle]
一定不是target
,那么接下来要查找的区间右结束下表一定是middle - 1
代码如下:
class Solution {
public int search(int[] nums, int target) {
int left = 0;
int right = nums.length - 1; // 定义target在左闭右闭区间里,[left, right]
while (left <= right) {
int middle = left + (right - left) / 2; // 防止边界溢出
if (nums[middle] > target) {
right = middle - 1; // target 在左区间里,所以 [left, middle - 1]
} else if (nums[middle] < target) {
left = middle + 1; // target 在右边界里,所以 [middle + 1, right]
} else {
return middle; // 找到target,直接返回下标
}
}
return -1; // 没有找到target,返回-1
}
}
第二种:左闭右开
边界处理方式截然不同,如下两点:
while(left < right)
,这里使用 < ,因为left == right
在区间 [left, right) 是没有意义的。例如 [1, 1) ,这是违法的。if(nums[middle])
right 更新为 middle ,最初 right 的赋值为nums.length
,因为当前nums[middle]
不等于 target ,而 寻找区间又恰为 左闭右开 区间,所以 right 更新为 middle ,下一个查询区间也不会去比较 nums[right]
代码如下:
class Solution {
public int search(int[] nums, int target) {
int left = 0;
int right = nums.length; // 定义target在左闭右闭区间里,[left, right)
while (left < right) {
int middle = left + (right - left) / 2; // 防止边界溢出
if (nums[middle] > target) {
right = middle; // 在左区间里,所以 [left, middle)
} else if (nums[middle] < target) {
left = middle + 1; // 在右区间里,所以 [middle, right)
} else {
return middle; // 找到target,返回
}
}
return -1;,// 未找到target,返回-1
}
}
27.移除元素
思路
不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。
数组的元素在内存地址中是连续的,不能单独删除数组中的某个元素,只能覆盖。
双指针法
双指针法(快慢指针):通过一个快指针和满指针在一个for循环下完成两个for循环的工作。
定义快慢指针:
- 快指针:寻找新元素的指针,通过遍历数组寻找出不含目标元素的数组
- 满指针:用来在原数组的基础上生成新数组
双指针法在数组和链表的操作中是非常常见的,很多考察数组、链表、字符串等操作的面试题,都使用双指针。
代码实现
- 时间复杂度:O(n)
- 空间复杂度:O(1)
class Solution {
public int removeElement(int[] nums, int val) { //同侧开始
int slow = 0;
for (int fast = 0;fast < nums.length;fast++) {
if (nums[fast] != val) {
nums[slow] = nums[fast];
slow++;
}
}
return slow;
}
}
class Solution {
public int removeElement(int[] nums, int val) { //两侧开始
int left = 0;
int right = nums.length - 1;
while (left <= right) {
if (nums[left] == val) {
nums[left] = nums[right];
right--;
} else {
left++;
}
}
return left;
}
}
标签:27,target,nums,704,middle,int,right,移除,left
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