二分查找的相关算法题,android 移动应用基础教程
按 照上述的思路,我们的第一个指针总是指向前面递增数组的元素,而第二个指针总是指向后面递增数组的元素。最后第一个指针将指向前面子数组的最后一个元素, 而第二个指针会指向后面子数组的第一个元素。也就是它们最终会指向两个相邻的元素,而第二个指针指向的刚好是最小的元素。这就是循环结束的条件。
核心实现代码:
int Min(int *numbers , int length)
{
if(numbers == NULL || length <= 0)
return;
int index1 = 0;
int index2 = length - 1;
int indexMid = index1;
while(numbers[index1] >= numbers[index2])
{
if(index2 - index1 == 1)
{
indexMid = index2;
break;
}
indexMid = (index1 + index2) / 2;
//如果下标为 index1、index2 和 indexMid 指向的三个数字相等,则只能顺序查找
if(numbers[index1] == numbers[index2] && numbers[indexMid] == numbers[index1])
return MinInOrder(numbers , index1 , index2);
if(numbers[indexMid] >= numbers[index1])
index1 = indexMid;
else if(numbers[indexMid] <= numbers[index2])
index2 = indexMid;
}
return numbers[indexMid];
}
//顺序查找
int MinInOrder(int *numbers , int index1 , int index2)
{
int result = numbers[index1];
for(int i = index1 + 1 ; i <= index2 ; ++i)
{
if(result > numbers[i])
result = numbers[i];
}
return result;
}
注意:当两个指针指向的数字及他们中间的数字三者相同的时候,我们无法判断中间的数字是位于前面的字数组还是后面的子数组中,也就无法移动两个指针来缩小查找的范围。此时,我们不得不采用顺序查找的方法。
2 旋转数组中查找某个数字
要求
给定一没有重复元素的旋转数组(它对应的原数组是有序的),求给定元素在旋转数组内的下标(不存在的返回-1)。
例如
有序数组为{0,1,2,4,5,6,7},它的一个旋转数组为{4,5,6,7,0,1,2}。
元素 6 在旋转数组内,返回 2
元素 3 不在旋转数组内,返回-1
分析
遍历一遍,可以轻松搞定,时间复杂度为 O(n),因为是有序数组旋转得到,这样做肯定不是最优解。有序,本能反映用二分查找,举个例子看看特点

可以看出中间位置两段起码有一个是有序的(不是左边,就是右边),那么就可以在有序的范围内使用二分查找;如果不再有序范围内,就到另一半去找。
参考代码
int search(int A[], int n, int target) {
int beg = 0;
int end = n - 1;
while (beg <= end)
{
int mid = beg + (end - beg) / 2;
if(A[mid] == target)
return mid;
if(A[beg] <= A[mid])
{
if(A[beg] <= target && target < A[mid])
end = mid - 1;
else
beg = mid + 1;
}
else
{
if(A[mid] < target && target <= A[end])
beg = mid + 1;
else
end = mid - 1;
}
}
return -1;
}
扩展
上边的有求是没有重复的元素,现在稍微扩展下,可以有重复的元素,其他的要求不变。
思路
大致思路与原来相同,这是需要比较 A[beg] 与 A[mid]的关系
A[beg] ?< A[mid] ————左边有序
A[beg] ?> A[mid] ————右边有序
A[beg] ?= A[mid] ————++beg
boolean search(int A[], int n, int target) {
int beg = 0;
int end = n - 1;
while (beg <= end)
{
int mid = beg + (end - beg) / 2;
if(A[mid] == target)
return true
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;
if(A[beg] < A[mid])
{
if(A[beg] <= target && target < A[mid])
end = mid - 1;
else
beg = mid + 1;
}
else 0if(A[beg] > A[mid])
{
if(A[mid] < target && target <= A[end])
beg = mid + 1;
else
end = mid - 1;
}
else
++beg;
}
return false;
}
3 数字在排序数组中的出现次数
//二分查找,二分查找 key 第一次出现的位置,二分查找最后一次出现的 key
//返回两者相减+1 或者找到第一次出现的位置,向后查找
int binarySearchFirstPos(int * iArr, int l, int h, int key)
{
while(l <= h )
{
int mid = (l + h) / 2;
if(iArr[mid] < key)
l = mid +1;
elseif(iArr[mid] > key)
h = mid - 1;
else
{
if(mid == l || iArr[mid - 1] != key)
return mid;
else
h = mid - 1;
}
}
return -1;
}
int binarySearchLastPos(int * iArr, int l, int h, int key)
尾声
最后,我再重复一次,如果你想成为一个优秀的 Android 开发人员,请集中精力,对基础和重要的事情做深度研究。
对于很多初中级 Android 工程师而言,想要提升技能,往往是自己摸索成长,不成体系的学习效果低效漫长且无助。 整理的这些架构技术希望对 Android 开发的朋友们有所参考以及少走弯路,本文的重点是你有没有收获与成长,其余的都不重要,希望读者们能谨记这一点。
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