LeetCode704-二分查找

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英文链接：https://leetcode.com/problems/binary-search/

中文链接：https://leetcode-cn.com/problems/binary-search/

题目详述

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:

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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:

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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：

  1. 你可以假设 nums 中的所有元素是不重复的。
  2. n 将在 [1, 10000]之间。
  3. nums 的每个元素都将在 [-9999, 9999]之间。

题目详解

二分查找的表现形式有很多种，本题是寻找一个数。

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public class LeetCode_00704 {

    public int search(int[] nums, int target) {
        int l = 0, r = nums.length - 1;
        while (l <= r) {
            int mid = l + r >>> 1;
            if (nums[mid] < target) {
                l = mid + 1;
            } else if (nums[mid] > target) {
                r = mid - 1;
            } else {
                return mid;
            }
        }
        return -1;
    }
}

实际上，所有的二分查找都可以转化为寻找满足条件的区间左边界和右边界这两种情况。

以下是转换为寻找 >= target 的区间左边界的情况。

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public class LeetCode_00704 {

    public int search(int[] nums, int target) {
        int l = 0, r = nums.length - 1;
        while (l < r) {
            int mid = l + r >>> 1;
            if (nums[mid] >= target) r = mid;
            else l = mid + 1;
        }
        return nums[r] == target ? r : -1;
    }
}

以下是转换为寻找 <= target 的区间右边界的情况。

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public class LeetCode_00704 {

    public int search(int[] nums, int target) {
        int l = 0, r = nums.length - 1;
        while (l < r) {
            int mid = l + r + 1 >>> 1;
            if (nums[mid] <= target) l = mid;
            else r = mid - 1;
        }
        return nums[r] == target ? r : -1;
    }
}