代码随想录算法训练营第一天 | 704. 二分查找、27. 移除元素

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704. 二分查找 – 力扣(LeetCode)

第一版代码

class Solution:
    def search(self, nums: List[int], target: int) -> int:
        l = 0
        r = len(nums)-1

        while l <= r:
            mid_l = int((l+r)/2)
            mid_r = int((l+r+1)/2)

            change = False

            if nums[mid_l] == target:
                return mid_l
            elif nums[mid_r] == target:
                return mid_r
            elif nums[mid_l] > target:
                if r != mid_l:
                    change = True
                r = mid_l
            else:
                if l != mid_r:
                    change = True
                l = mid_r
            
            if not change:
                break

        return -1

然后我让ChatGPT帮我优化了代码,下面是建议以及修改后的代码

  1. 将取整方式改为位移操作,提高运行效率;

  1. 删除变量 “change”;

  1. 将左右指针的更新方式合并到 if 语句中;

  1. 将左右指针的更新方式改为一般的赋值,提高代码可读性。

class Solution:
    def search(self, nums: List[int], target: int) -> int:
        l = 0
        r = len(nums) - 1

        while l <= r:
            mid_l = (l + r) >> 1
            mid_r = (l + r + 1) >> 1

            if nums[mid_l] == target:
                return mid_l
            elif nums[mid_r] == target:
                return mid_r
            elif nums[mid_l] > target:
                r = mid_l - 1
            else:
                l = mid_r + 1

        return -1

ChatGPT还给出了说明:这里有一个小技巧,即通过 mid_r = (l + r + 1) >> 1 让 mid_r 和 mid_l 移动规律一致。这样,当数组中有多个 target 时,可以全部找到。

在阅读

代码随想录

对于该题目的讲解后,发现这类型题目的关键点为有效区间的右边界是否闭合,这会牵扯到:①循环的判断条件;②mid的计算;③边界的更新

为了加深理解,自己重新写了一下左闭右闭和左闭右开的两种解题代码

左闭右闭

class Solution:
    def search(self, nums: List[int], target: int) -> int:
        l = 0
        r = len(nums) - 1

        # 左闭右闭
        while l <= r:
            mid = l + (r - l) // 2

            if nums[mid] == target:
                return mid
            elif nums[mid] > target:
                r = mid - 1
            else:
                l = mid + 1
        
        return -1

左闭右开

class Solution:
    def search(self, nums: List[int], target: int) -> int:
        l = 0
        r = len(nums)

        # 左闭右开
        while l < r:
            mid = (l + r) // 2

            if nums[mid] == target:
                return mid
            elif nums[mid] > target:
                r = mid
            else:
                l = mid + 1
        
        return -1


27. 移除元素 – 力扣(LeetCode)

这一题的第一想法是想所有值为Val的元素放到前面(遍历一遍+swap),然后通过切片直接去掉前面的

但是调试的时候发现用切片不能够修改原始list,所以调用pop方法对原始list进行操作

class Solution:
    def removeElement(self, nums: List[int], val: int) -> int:
        count = 0
        for i in range(len(nums)):
            if nums[i] == val:
                temp = nums[i]
                nums[i] = nums[count]
                nums[count] = temp
                count += 1
        
        # 不能够用切片,需要直接对原数组操作
        for _ in range(count):
            nums.pop(0)
        
        return len(nums)

在本题的讲解(

代码随想录

)中提及的快慢指针,含义如下:

  • 快指针:寻找新数组的元素 ,新数组就是不含有目标元素的数组

  • 慢指针:指向更新 新数组下标的位置

自己实现的版本如下

class Solution:
    def removeElement(self, nums: List[int], val: int) -> int:
        slow = 0

        for fast in range(len(nums)):
            if val != nums[fast]:
                nums[slow] = nums[fast]
                slow += 1
        
        return slow

总结

  1. 感觉自己目前算法基础还是比较薄弱的,后面刷题要扎扎实实去code实现,眼睛会了手很可能不会

  1. 二分查找可以使用左闭右开的方式,注意判别条件、mid计算以及更新

  1. 乘以二以及除以二可以用位移运算,乘以二是<<1,除以二是>>1

  1. 快慢指针的思想需要掌握

  1. ChatGPT修改代码很好用



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