知识点讲解:
当我们要从一个序列中查找一个元素的时候,最快想到的方法就是顺序查找法(即:从前到后依次查找)。但这种方法过于无脑,就是暴力的把每个元素都排查一遍。元素个数少的时候还行,一旦元素个数多起来,效率非常低下。
二分查找法,又称折半查找法。但该方法是建立在有序的前提下的,基本思路就是:我们可以先找到那个有序序列的中间元素a[mid],然后拿它和要找的元素K进行比较,就可以判断K所在左半区还是右半区。后面按照上面的步骤反复查找,范围得以不断缩小,最后得出结果。查找范围我们可以通过移动左右两个指针L,R来控制。
因为二分查找每一次查找都可以缩减掉一半的查找范围,由此可以知道二分查找法的时间复杂度是: log_2(N)。举个例子来解释该时间复杂度:若这里一共有2^32个元素,那么我在最坏的情况下也只需要32次就可以找到我想找的元素;而顺序查找法最坏的情况下,却需要查找 4,294,967,296 次!!!可见二分查找法的效率是非常之高的。
以下是二分查找的查找过程图示:
1.成功找到23
2.未找到50
所以来看一道炒鸡简单的题:
二分查找
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请在一个有序递增数组中(不存在相同元素),采用二分查找,找出值x的位置,如果x在数组中不存在,请输出-1!
输入格式
第一行,一个整数n,代表数组元素个数(n <= 600000)
第二行,n个数,代表数组的n个递增元素(1<=数组元素值<=2000000)
第三行,一个整数x,代表要查找的数(0<=x<=2000000)
输出格式
按题意输出位置或者-1。
输入/输出例子1
输入:
10
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19
3
输出:
2
样例解释
无
直接看代码:
#include<iostream>
#include<fstream>
#include<algorithm>
using namespace std;
int n,a[1000005],x;
int main()
{
scanf("%d",&n);
for(int i=1;i<=n;i++)
scanf("%d",&a[i]);
scanf("%d",&x);
int L= 1 ,R= n+1 ,mid;//左右指针初始化
while(L+1<R)
{
mid= (L+R)/2 ; //通过L、R算出中间位置
if(a[mid]==x)
{
cout<< mid ;
return 0;
}
else if(a[mid] < x) //目标数x在右半区
L=mid;
else
R=mid;
}
cout<<-1;
return 0;
}