Leetcode 704 二分查找
题目链接:704二分查找
介绍
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。
思路
先看看一个动画,可以看出二分查找只用了3次即可查找成功,而顺序查找却要用12次。
二分查找算法的原理如下:
1. 设置查找区间:low = 0;high= n;
2. 若查找区间[low, high]不存在,则查找失败;否则转步骤3
3. 取中间位mid = (low + high) / 2;比较 target 与 arr[mid],有以下三种情况:
3.1 若 target < arr[mid],则high = mid - 1;查找在左半区间进行,转步骤2;
3.2 若 target > arr[mid],则low = mid + 1;查找在右半区间进行,转步骤2;
3.3 若 target = arr[mid],则查找成功,返回 mid 值;
二分法易错点:边界问题—一般情况下,写二分法时,要么是左闭右闭,要么是左闭右开,区间不一样时,会影响边界条件的处理。
while(left<right) 还是while(left<=right)
if(target<nums[middle]) right = mid 还是right = mid -1
左闭右闭:
left = 0
right = num.size-1
while(left<=right){ //[1,1]时left=right是合法区间
middle = (left+right)/2
if(target < nums[middle]) right = middle - 1;
else if(target > nums[middle]) left = middle + 1;
else return middle;
}
return -1
}
左闭右开:
left = 0
right = num.size
while(left<right){ //[1,1)开不包含右边界,闭包含左边界,这里又包含又不包含说明不是一个合 法的区间
middle = (left+right)/2
if(target < nums[middle]) right = middle;
else if(target > nums[middle]) left = middle + 1;
else return middle;
}
return -1
}
代码
class Solution {
public:
int search(vector<int>& nums, int target) {
int left = 0;
int right = nums.size()-1;
while(left <= right){
int middle = (left + right)/2;
//int middle = left + ((right-left)/2);
if(target < nums[middle]){
right = middle - 1;
}else if(target > nums[middle]){
left = middle + 1;
}else{
return middle;
}
}
return -1;
}
};
Leetcode 27 移除元素
题目链接:27 移除元素
介绍
给你一个数组 nums 和一个值 val,你需要原地移除所有数值等于val的元素,并返回移除后数组的新长度。
不要使用额外的数组空间,你必须仅使用 O(1) 额外空间并 原地 修改输入数组。
元素的顺序可以改变。你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。
思路
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。即在数组中如果要删除x,那么就得让x后面的元素一个个覆盖到前一个上去。c++中的vector,或java/python会提供数组的接口,删除元素后,返回的数组size会-1,但并不代表实际空间-1。例如:vector.erase()可以删除数组中的某一个元素,实际上这个函数也是进行了一个覆盖的操作,时间复杂度为O(n)。
思路一:暴力实现
两层for循环,第一层for循环遍历数组,找到要删除的元素;第二层for循环将要删除元素后面的元素覆盖到前面来。
思路二:双指针思路O(n)
使用一层for循环做了两层for循环所做的事。
定义一个快指针fastIndex,获取新数组中的元素
定义一个慢指针slowIndex,指向更新新数组下标的位置
开始的时候fastIndex移动,直到找到所要删除的元素后,给慢指针slowIndex赋值。将fastIndex++(指向后一个元素方便覆盖),然后将nums[fastIndex]的值赋给nums[slowIndex],再将fastIndex++,slowIndex++。
slow = 0;
for(fast=0;fast<nums.size;fast++){
if(nums[fast]!=val){
nums[slow] = nums[fast];//把快指针指向的值赋给慢指针所在的位置
slow++ //慢指针++
}
//如果nums[fast]==val,就只需要让fast++就行,也就是继续进行for循环中的fast++操作
//最后slow所指向的下标的位置,就是新数组的大小
}
return slow;
代码
class Solution {
public:
int removeElement(vector<int>& nums, int val) {
int slowIndex = 0;
int fastIndex;
for(fastIndex=0;fastIndex<nums.size();fastIndex++){
if(nums[fastIndex]!=val){
nums[slowIndex++] = nums[fastIndex];
}
}
return slowIndex;
}
};