Java教程

二分搜索算法的一些思考、细节的掌控、右移位操作

本文主要是介绍二分搜索算法的一些思考、细节的掌控、右移位操作,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

二分查找框架

int binarySearch(int[] nums, int target) {
		int left = 0, right = ...;
		while (...) {
      if (nums[mid] == target) {
        ...
      } else if (nums[mid] < target) {
        left = ...;
      } else if (nums[mid] > target) {
        right = ...
      }  
    }
		return ...;
}

思考:

我在看一些源码的时候发现,比如HashMap的源码很少使用*和/两个算数操作符号,更多的是使用左移和右移操作符实现。后来百度发现计算机底层对位的操作是最快的。我以后写代码能不能都使用位操作符?

比如HashMap在扩容时是使用

else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&
         oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
    newThr = oldThr << 1; // double threshold

左移操作符号,oldThr的二进制左移一位就是相当于oldThr*2的操作。扩容两倍。

寻找一个数(基本的二分搜索)

int binarySearch(int[] nums, int target) {
    int left = 0; 
    int right = nums.length - 1; // 注意

    while(left <= right) {
        int mid = left + (right - left) << 2;
        if(nums[mid] == target)
            return mid; 
        else if (nums[mid] < target)
            left = mid + 1; // 注意
        else if (nums[mid] > target)
            right = mid - 1; // 注意
    }
    return -1;
}

实验:

计算mid的时候我使用的是右移位操作,发现第一遍循环的时候mid计算的是对的
在这里插入图片描述
第二遍循环的时候:mid = 5 + 3/2 = 6, 但是它的结果是mid=4,和上一次循环的数值一样,没有变化。
在这里插入图片描述
很奇怪。实验失败,暂时没找到答案,还是老老实实的用除号吧。

思考:为什么while循环中的条件是<=而不是<?

前面定义了right,说明我们的数组是这样的:[left, right]

左右边界都包含进去了。这个时候我们使用<符号作为结束条件时。

有这样一种情况:数组里面只有一个数了 [8,8],此时的left=right,丢进while循环时,他会判定循环结束了。此时的这个数字8我们就没有比较过,数字8就漏掉了。

如果我们要找的书就是8,函数就错了直接返回-1。

int right = nums.length - 1

参考文献:

  • https://labuladong.gitbook.io/algo/mu-lu-ye-1/mu-lu-ye-4/er-fen-cha-zhao-xiang-jie
这篇关于二分搜索算法的一些思考、细节的掌控、右移位操作的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对大家有所帮助,也希望大家多多支持为之网!