二分——力扣篇
创始人
2024-06-01 23:11:23
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二分——力扣篇

    • 搜索旋转排序数组
    • 搜索旋转排序数组II
    • 寻找旋转排序数组中的最小值
    • 寻找旋转排序数组中的最小值II

搜索旋转排序数组

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定理一:只有在顺序区间内才可以通过区间两端的数值判断target是否在其中。

定理二:判断顺序区间还是乱序区间,只需要对比 left 和 right 是否是顺序对即可,left <= right,顺序区间,否则乱序区间。

通过不断的用Mid二分,根据定理二,将整个数组划分成顺序区间和乱序区间,然后利用定理一判断target是否在顺序区间,如果在顺序区间,下次循环就直接取顺序区间,如果不在,那么下次循环就取乱序区间。

  • 注意点一:整体二分前,必须对区间长度进行特判,比如二分之前,如果整个序列长度为1,按我这种二分方式l根本不可能进入二分。
  • 注意点二:判断是否为顺序区间,只需比较该区间左右端点的大小,错误想法是以为不会有重复的元素,所以只需要判断是否左下标对应的元素严格小于右下标对应的元素 ,其实不然,涉及区间必须对区间长度进行特判,比如二分之前,如果整个序列长度为1,按我这种二分方式l根本不可能进入二分。回到判断是否为顺序区间,如果区间长度为1或者2,l的值和mid的值是相等的,指向的自然是同一元素,会是相等的。例子为3 1 找 1。我又想,是不是在整个二分之前特判区间长度为2的情况就OK呢?不对,因为二分就是缩小区间范围的过程,并不一定开局就是target在仅有的两个元素之间,很有可能一直二分直到缩小到区间长度为2
    3、按照这套二分模板,
int bsearch_1(int l, int r)
{while (l < r){int mid = l + r >> 1;if (check(mid)) r = mid;else l = mid + 1;}return l;
}

不断缩小区间范围只能遵循一种规律那就是由int mid = l + r >> 1;决定的从小到大找和l = mid + 1; (一定是匹配出现的),或者是由int mid = l + r+1 >> 1;决定的从大到小找和l = mid ; 这里

if(target>=nums[mid]&&target<=nums[r]){if(nums[mid] == target) return mid;else l=mid+1;	
}

如果此时不提前判断mid及时返回mid,那么l应当取的值是l=mid,显然不对(记住死循环解释) OK,提前判断mid,ac啦

class Solution {
public:int search(vector& nums, int target) {int n=nums.size();if(n==0)return -1;if(n==1)return nums[0]==target?0:-1;int l=0,r=n-1;while(lint mid=(l+r)>>1;
//		if(nums[mid] == target) return mid;
//     数组旋转过后一定是一段或者两段上升的子段,仍然可以二分
//     但是整体二分[l,mid]不一定恰好处于上升子段之中,可能包含了俩子段各一部分if(nums[l]<=nums[mid]){//不取等号是因为不存在重复元素 [l,mid]恰好处于升序子段if(target>=nums[l]&&target<=nums[mid]){r=mid;	}else l=mid+1;}else{//[l,mid]不完全处于升序子段,好办,[mid+1,r]一定属于if(target>=nums[mid]&&target<=nums[r]){if(nums[mid] == target) return mid;else l=mid+1;	}else r=mid-1;}}return (nums[l] == target)?l:-1;}
};//3 1  
//1 
//-1 其实是1

另一种二分代码

class Solution {
public:int search(vector& nums, int target) {int n=nums.size();if(n==0)return -1;if(n==1)return nums[0]==target?0:-1;
//      if(n==2){
//      	if(target==nums[0])return 0;
//      	else if(target==nums[1])return 1;
//      	else return -1;
//	  }int l=0,r=n-1;while(l<=r){int mid=(l+r)>>1;if(nums[mid] == target) return mid;
//     数组旋转过后一定是一段或者两段上升的子段,仍然可以二分
//     但是整体二分[l,mid]不一定恰好处于上升子段之中,可能包含了俩子段各一部分if(nums[l]//[l,mid]恰好处于升序子段//不取等号是因为不存在重复元素 ,错,要取, 比如 3 1 找1,l就是mid
//      	5 1 2 3 4找1,只要target找的范围缩小到了旋转点+左 或 右转点+左if(target>=nums[l]&&targetr=mid-1;	}else l=mid+1;}else{//[l,mid]不完全处于升序子段,好办,[mid+1,r]一定属于if(target>nums[mid]&&target<=nums[r]){l=mid+1;	}else r=mid-1;}}return -1;}
};

搜索旋转排序数组II

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10111 和 11101 这种。此种情况下 nums[start] == nums[mid],分不清到底是前面有序还是后面有序,此时 start++ 即可。相当于去掉一个重复的干扰项。

顺带发现,if(nums[mid] == target) return true;用我的二分模板,每次得到mid先判断也无伤大雅,提前发现提前返回而已,主要是注意缩小区间的方式

class Solution {
public:int search(vector& nums, int target) {int n=nums.size();if(n==0)return -1;if(n==1)return nums[0]==target?true:false;int l=0,r=n-1;while(lint mid=(l+r)>>1;if(nums[mid] == target) return true;if (nums[l] == nums[mid] && nums[mid] == nums[r]) {++l;--r;}else if(nums[l]<=nums[mid]){//不取等号是因为不存在重复元素 [l,mid]恰好处于升序子段if(target>=nums[l]&&target<=nums[mid]){r=mid;	}else l=mid+1;}else{//[l,mid]不完全处于升序子段,好办,[mid+1,r]一定属于if(target>=nums[mid]&&target<=nums[r]){if(nums[mid] == target) return true;else l=mid+1;	}else r=mid-1;}}return (nums[l] == target)?true:false;}
};//3 1  
//1 
//-1 其实是1

寻找旋转排序数组中的最小值

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三种情况主要就是mid落在的位置不同,需要使区间来到第二段

class Solution {
public:int findMin(vector& nums) {int n=nums.size();int l=0,r=n-1;while(lint mid=l+r>>1;
//经由 1 到 n 次 旋转,两段升序子序列,且第一段大于第二段,最小值一定在第二段if(nums[mid]
//				l=mid;r=mid;}else{
//				r=mid-1;//不对的,记住永远在 第二段 找,lr需要使区间缩小到第二段l=mid+1;}}return nums[l];}
};

寻找旋转排序数组中的最小值II

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class Solution {
public:int findMin(vector& nums) {int n=nums.size();int l=0,r=n-1;while(lint mid=l+r>>1;
//经由 1 到 n 次 旋转,两段升序子序列,且第一段大于第二段,最小值一定在第二段if(nums[mid]
//				l=mid;r=mid;}else if(nums[mid]>nums[r]){
//				r=mid-1;//不对的,记住永远在 第二段 找,lr需要使区间缩小到第二段l=mid+1;}else {//if(nums[mid]==nums[r])r--;}}return nums[l];}
};

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