1、题目链接
https://leetcode.cn/problems/binary-search/description/
2、题目描述
704、 二分查找
给定一个 n 个元素有序的(升序)整型数组 nums 和一个目标值 target ,写一个函数搜索 nums 中的 target,如果目标值存在返回下标,否则返回 -1。
示例 1:
输入: nums = [-1,0,3,5,9,12], target = 9
输出: 4
解释: 9 出现在 nums 中并且下标为 4
示例 2:
输入: nums = [-1,0,3,5,9,12], target = 2
输出: -1
解释: 2 不存在 nums 中因此返回 -1
提示:
你可以假设 nums 中的所有元素是不重复的。
n 将在 [1, 10000]之间。
nums 的每个元素都将在 [-9999, 9999]之间。
3、题解
二分查找算法详解与实现
解题步骤
- 初始化边界:设定两个指针
left
和right
,分别指向数组的起始位置和结束位置。 - 循环条件:当
left
小于等于right
时,继续搜索。否则,返回-1表示未找到目标值。 - 计算中间点:取
left
和right
的中间值mid
,防止溢出可以使用mid = left + (right - left) / 2
。 - 比较中间点与目标值:
- 如果
nums[mid]
等于目标值target
,返回当前mid
作为结果。 - 如果
nums[mid]
小于目标值,说明目标值在右半部分,更新left
为mid + 1
。 - 如果
nums[mid]
大于目标值,说明目标值在左半部分,更新right
为mid - 1
。
- 如果
- 返回结果:如果循环结束仍未找到目标值,则返回-1。
实现代码
Java
public int search(int[] nums, int target) {int left = 0, right = nums.length - 1;while (left <= right) {int mid = left + (right - left) / 2;if (nums[mid] == target) return mid;else if (nums[mid] < target) left = mid + 1;else right = mid - 1;}return -1;
}
Python
def search(nums, target):left, right = 0, len(nums) - 1while left <= right:mid = left + (right - left) // 2if nums[mid] == target:return midelif nums[mid] < target:left = mid + 1else:right = mid - 1return -1
Go
func search(nums []int, target int) int {left, right := 0, len(nums) - 1for left <= right {mid := left + (right - left) / 2if nums[mid] == target {return mid} else if nums[mid] < target {left = mid + 1} else {right = mid - 1}}return -1
}
JavaScript
function search(nums, target) {let left = 0, right = nums.length - 1;while (left <= right) {const mid = Math.floor(left + (right - left) / 2);if (nums[mid] === target) return mid;else if (nums[mid] < target) left = mid + 1;else right = mid - 1;}return -1;
}