二分法在对有序序列的处理上可以达到O(lg(n))的时间复杂度,通常用在二分查找上。
此时有一个有序序列,给定一个数n,n可以在这个序列中也可以不在,要求找到第一个大于n的数和第一个小于n的数。
实际上,只需要在二分法的基础上稍加改动即可达到需求
二分查找n的下标
int binaryFind(vector<int>& nums, int n) { int left = 0; int right = nums.size() - 1; while(left < right) { int middle = (left + right) / 2; if(nums[middle] > n) right = middle - 1; else if(nums[middle] < n) left = middle + 1; else return middle; } return left; }二分查找寻找第一个大于n的数的下标
int binaryFindFirstMoreNum(vector<int>& nums, int n) { int left = 0; int right = nums.size() - 1; while(left < right) { int middle = (left + right) / 2; if(nums[middle] > n) right = middle; //保留大于n的下标以防这是第一个 else if(nums[middle] <= n) //将小于改为小于等于 left = middle + 1; } if(nums[left] > n) return left; else return -1; }二分查找最后一个小于n的数的下标
int binaryFindLastLessNum(vector<int>& nums, int n) { int left = 0; int right = nums.size() - 1; while (left < right) { int middle = (left + right) / 2; if (nums[middle] >= n) //将大于改为大于等于 right = middle - 1; else if (nums[middle] < n) { //避免无限循环 if (left == middle) { if (nums[right] < n) left = right; break; } else { left = middle; //保留小于n的下标以防这是最后一个 } } } /* 循环结束有两种可能 1. break跳出,此时left==right 2. left==right 3. left>right,发生在所有元素都大于n的情况,此时left==0 && right==-1 */ if(nums[left] < n) return left; else return -1; }