二分查找 ||蟒蛇 ||数据结构和算法
大家好,我们又见面了啊~本文《二分查找 ||蟒蛇 ||数据结构和算法》的内容中将会涉及到等等。如果你正在学习文章相关知识,欢迎关注我,以后会给大家带来更多文章相关文章,希望我们能一起进步!下面就开始本文的正式内容~
二分查找
二分搜索是一种反复将搜索空间一分为二的算法。这种搜索技术遵循分而治之的策略。每次迭代中搜索空间总是减少一半。导致时间复杂度为 o(log(n)),其中 n 是元素数量。
条件:数组应该是排序的,但它们也可以应用于单调函数,我们需要找到单调递增或单调递减。
当我们需要以对数时间缩小搜索空间时,它就有效。
我们使用两个指针,左指针和右指针。取左右的平均值来找到中间元素。
现在,我们根据条件检查应该将左右指针移动到哪里。
解决一个问题主要需要三个步骤:
- 预处理: 如果输入未排序,则对输入进行排序。
- 二分查找:使用两个指针并找到中间部分来划分搜索空间,然后相应地选择正确的一半。
- 后处理:确定输出。
二分搜索算法的优点 - 对于大数据,二分搜索比线性搜索更快,因为它每次将数组切成两半,而不是逐一检查每个元素。这使得它更快、更高效。
限制:二分查找仅适用于已排序的数组,因此对于小型未排序数组效率不高,因为排序需要额外的时间。对于小型内存搜索,它的效果也不如线性搜索。
应用: 用于在排序数组中搜索元素,时间复杂度为 o(log(n)),也可用于查找数组中的最小或最大元素。
基本二分查找代码 -
代码
def binarysearch(nums, target): if len(nums) == 0: return -1 left, right = 0, len(nums) - 1 while left <= right: mid = (left + right) // 2 if nums[mid] == target: return mid elif nums[mid] < target: left = mid + 1 else: right = mid - 1 # end condition: left > right return -1
33。在旋转排序数组中搜索
给定可能旋转后的数组 nums 和整数目标,如果目标在 nums 中,则返回目标索引,如果不在 nums 中,则返回 -1。
您必须编写一个运行时间复杂度为 o(log n) 的算法。
示例1:
输入:nums = [4,5,6,7,0,1,2],目标 = 0
输出:4
示例2:
输入:nums = [4,5,6,7,0,1,2],目标 = 3
输出:-1
示例3:
输入:nums = [1],目标 = 0
输出:-1
代码
class solution: def search(self, nums: list[int], target: int) -> int: left = 0 right = len(nums)-1 while left <= right: mid = (left + right)//2 print(f'left is {left},right is {right} and mid is {mid}') if nums[mid]==target: return mid if nums[mid] >= nums[left]: # if nums[mid]< target and target >= nums[left]: if nums[left] <= target < nums[mid]: right = mid -1 else: left = mid +1 else: # if nums[mid] < target and target <= nums[right]: if nums[mid] < target <= nums[right]: left = mid +1 else: right = mid - 1 return -1
- 使用左右两个指针,迭代直到它们重叠。
- 找到中间元素。
- 由于数组已排序但已旋转,所以我们不能简单地将左侧或右侧的元素与中间的元素进行比较。
- 首先,通过比较中指针与左指针或右指针来确定左部分或右部分排序。
- 根据这个结论,相应地调整指针。
时间复杂度 - o(log(n)),因为搜索空间在每次迭代中被分成两半。
空间复杂度 - o(1)
单调递增
162。找到峰值元素
峰值元素是严格大于其邻居的元素。
给定一个 0 索引的整数数组 nums,找到一个峰值元素,并返回其索引。如果数组包含多个峰值,则返回任意峰值的索引。
您可能会想象 nums[-1] = nums[n] = -∞。换句话说,一个元素总是被认为严格大于数组外部的邻居。
您必须编写一个在 o(log n) 时间内运行的算法。
示例1:
输入:nums = [1,2,3,1]
输出:2
说明:3 是峰值元素,您的函数应返回索引号 2。
示例2:
输入:nums = [1,2,1,3,5,6,4]
输出:5
说明:您的函数可以返回索引号 1(峰值元素为 2)或索引号 5(峰值元素为 6)。
代码
class Solution: def findPeakElement(self, nums: List[int]) -> int: left = 0 right = len(nums) -1 while left <= right: mid = (left+right)//2 if mid >0 and nums[mid] < nums[mid-1]: right = mid -1 elif mid < len(nums)-1 and nums[mid] < nums[mid+1]: left = mid+1 else: return mid
- 在此类问题中,我们需要通过比较中间的左侧或右侧元素来检查峰值。
- 这有助于确定图表趋势是向上还是向下。
- 要找到最大值,请搜索向上的斜率并探索正确的子空间。
- 要找到最小值,请搜索左侧子空间
时间复杂度 - o(log(n)),因为搜索空间在每次迭代中被分成两半。
空间复杂度 - o(1)
理论要掌握,实操不能落!以上关于《二分查找 ||蟒蛇 ||数据结构和算法》的详细介绍,大家都掌握了吧!如果想要继续提升自己的能力,那么就来关注golang学习网公众号吧!

- 上一篇
- Win10怎么把控制面板放在桌面 Win10控制面板放在桌面教程

- 下一篇
- 电脑扫描文件的详细指南:快速获取数字化文档
-
- 文章 · python教程 | 1小时前 |
- 列表、元组、集合、字典遍历终极攻略
- 224浏览 收藏
-
- 文章 · python教程 | 1小时前 |
- FastAPI依赖注入的Python实用技巧
- 191浏览 收藏
-
- 文章 · python教程 | 1小时前 |
- Python模块导入与使用技巧大全
- 191浏览 收藏
-
- 文章 · python教程 | 1小时前 | JSON 数据处理 beautifulsoup Pandas xml.etree.ElementTree
- Python爬虫数据处理技巧及方法
- 459浏览 收藏
-
- 文章 · python教程 | 1小时前 |
- Python追加文件内容的简易技巧
- 205浏览 收藏
-
- 文章 · python教程 | 2小时前 | Numpy 切片 负索引 列表索引 IndexError
- Python数组索引的实现技巧
- 248浏览 收藏
-
- 文章 · python教程 | 2小时前 |
- 数据类型转换技巧及实战指南
- 359浏览 收藏
-
- 文章 · python教程 | 3小时前 | Matplotlib Seaborn Pandas scatterplot boxplot
- Pythonseaborn库使用方法与技巧大全
- 248浏览 收藏
-
- 文章 · python教程 | 3小时前 |
- 数据格式化输出技巧及攻略
- 196浏览 收藏
-
- 文章 · python教程 | 3小时前 | Python 可维护性 多态 鸭子类型 functools.singledispatch
- Python多态实现技巧与方法大全
- 464浏览 收藏
-
- 文章 · python教程 | 3小时前 | beautifulsoup 栈溢出 递归方法 迭代方法 DOM树遍历
- Python高效遍历DOM树的技巧
- 434浏览 收藏
-
- 前端进阶之JavaScript设计模式
- 设计模式是开发人员在软件开发过程中面临一般问题时的解决方案,代表了最佳的实践。本课程的主打内容包括JS常见设计模式以及具体应用场景,打造一站式知识长龙服务,适合有JS基础的同学学习。
- 542次学习
-
- GO语言核心编程课程
- 本课程采用真实案例,全面具体可落地,从理论到实践,一步一步将GO核心编程技术、编程思想、底层实现融会贯通,使学习者贴近时代脉搏,做IT互联网时代的弄潮儿。
- 508次学习
-
- 简单聊聊mysql8与网络通信
- 如有问题加微信:Le-studyg;在课程中,我们将首先介绍MySQL8的新特性,包括性能优化、安全增强、新数据类型等,帮助学生快速熟悉MySQL8的最新功能。接着,我们将深入解析MySQL的网络通信机制,包括协议、连接管理、数据传输等,让
- 497次学习
-
- JavaScript正则表达式基础与实战
- 在任何一门编程语言中,正则表达式,都是一项重要的知识,它提供了高效的字符串匹配与捕获机制,可以极大的简化程序设计。
- 487次学习
-
- 从零制作响应式网站—Grid布局
- 本系列教程将展示从零制作一个假想的网络科技公司官网,分为导航,轮播,关于我们,成功案例,服务流程,团队介绍,数据部分,公司动态,底部信息等内容区块。网站整体采用CSSGrid布局,支持响应式,有流畅过渡和展现动画。
- 484次学习
-
- 笔灵AI生成答辩PPT
- 探索笔灵AI生成答辩PPT的强大功能,快速制作高质量答辩PPT。精准内容提取、多样模板匹配、数据可视化、配套自述稿生成,让您的学术和职场展示更加专业与高效。
- 24次使用
-
- 知网AIGC检测服务系统
- 知网AIGC检测服务系统,专注于检测学术文本中的疑似AI生成内容。依托知网海量高质量文献资源,结合先进的“知识增强AIGC检测技术”,系统能够从语言模式和语义逻辑两方面精准识别AI生成内容,适用于学术研究、教育和企业领域,确保文本的真实性和原创性。
- 39次使用
-
- AIGC检测-Aibiye
- AIbiye官网推出的AIGC检测服务,专注于检测ChatGPT、Gemini、Claude等AIGC工具生成的文本,帮助用户确保论文的原创性和学术规范。支持txt和doc(x)格式,检测范围为论文正文,提供高准确性和便捷的用户体验。
- 38次使用
-
- 易笔AI论文
- 易笔AI论文平台提供自动写作、格式校对、查重检测等功能,支持多种学术领域的论文生成。价格优惠,界面友好,操作简便,适用于学术研究者、学生及论文辅导机构。
- 50次使用
-
- 笔启AI论文写作平台
- 笔启AI论文写作平台提供多类型论文生成服务,支持多语言写作,满足学术研究者、学生和职场人士的需求。平台采用AI 4.0版本,确保论文质量和原创性,并提供查重保障和隐私保护。
- 41次使用
-
- Flask框架安装技巧:让你的开发更高效
- 2024-01-03 501浏览
-
- Django框架中的并发处理技巧
- 2024-01-22 501浏览
-
- 提升Python包下载速度的方法——正确配置pip的国内源
- 2024-01-17 501浏览
-
- Python与C++:哪个编程语言更适合初学者?
- 2024-03-25 501浏览
-
- 品牌建设技巧
- 2024-04-06 501浏览