LC 704. 二分查找

题目描述

这是 LeetCode 上的 704. 二分查找 ，难度为 简单。

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。

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二分

一道二分裸题，写二分重点在于学会从「二段性」出发进行分析，想清楚二分的是哪个端点/边界。

而不是局限于用什么模板，大于还是小于，硬记这些对理解二分不会有任何帮助。

事实上，当搞清楚二分的是什么内容之后，何种形式写法都能写出。

Java 代码：

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

Java 代码：

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

C++ 代码：

class Solution {
public:
    int search(vector<int>& nums, int t) {
        int n = nums.size();        
        int l = 0, r = n - 1;
        while (l < r) {
            int mid = l + r >> 1;
            if (nums[mid] >= t) r = mid;
            else l = mid + 1;
        }
        return nums[r] == t ? r : -1;
    }
};

Python 代码：

class Solution:
    def search(self, nums: List[int], t: int) -> int:
        n = len(nums)        
        l, r = 0, n - 1
        while l < r:
            mid = l + r >> 1
            if nums[mid] >= t:
                r = mid
            else:
                l = mid + 1
        return r if nums[r] == t else -1

• 时间复杂度：$O(\log{n})$
• 空间复杂度：$O(1)$

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最后

这是我们「刷穿 LeetCode」系列文章的第 No.704 篇，系列开始于 2021/01/01，截止于起始日 LeetCode 上共有 1916 道题目，部分是有锁题，我们将先把所有不带锁的题目刷完。

在这个系列文章里面，除了讲解解题思路以外，还会尽可能给出最为简洁的代码。如果涉及通解还会相应的代码模板。

为了方便各位同学能够电脑上进行调试和提交代码，我建立了相关的仓库：https://github.com/SharingSource/LogicStack-LeetCode 。

在仓库地址里，你可以看到系列文章的题解链接、系列文章的相应代码、LeetCode 原题链接和其他优选题解。