算法|算法-二分查找

二分查找的理解:
二分查找就是一种有序数组中查找某一特定元素的搜索算法
关键词:1. 有序 2. 数组
实现原理:
算法|算法-二分查找
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步骤:

  1. 查找整个数组中间位置(中间位置1)
  2. 判断目标元素5比中间位置元素值大还是小(5<13),所以只需要中间元素左半端进行查找
  3. 找1-13元素的中间位置(中间位置2)
  4. 判断目标元素位置和中间元素的大小关系,(5=5),搜索停止,返回中间元素下标
代码实现
  1. 不存在重复值
function noSame(arr, target) { if (arr.length <= 1) return -1 // 低位下标 let lowIndex = 0 // 高位下标 let highIndex = arr.length - 1while (lowIndex <= highIndex) { // 中间下标 const midIndex = Math.floor((lowIndex + highIndex) / 2) if (target < arr[midIndex]) { highIndex = midIndex - 1 } else if (target > arr[midIndex]) { lowIndex = midIndex + 1 } else { // target === arr[midIndex] return midIndex } } return -1 }

  1. 存在重复值
function Same(arr, target) { if (arr.length <= 1) return -1 // 低位下标 let lowIndex = 0 // 高位下标 let highIndex = arr.length - 1while (lowIndex <= highIndex) { // 中间下标 const midIndex = Math.floor((lowIndex + highIndex) / 2) if (target < arr[midIndex]) { highIndex = midIndex - 1 } else if (target > arr[midIndex]) { lowIndex = midIndex + 1 } else { // 当 target 与 arr[midIndex] 相等的时候,如果 midIndex 为0或者前一个数比 target 小那么就找到了第一个等于给定值的元素,直接返回 if (midIndex === 0 || arr[midIndex - 1] < target) return midIndex // 否则高位下标为中间下标减1,继续查找 highIndex = midIndex - 1 } } return -1 }

缺点:
【算法|算法-二分查找】有序:我们很难保证我们的数组都是有序的
数组:数组读取效率是O(1),可是它的插入和删除某个元素的效率却是O(n),并且数组的存储是需要连续的内存空间,不适合大数据的情况
应用场景
  1. 不适合数据量太小的数列;数列太小,直接顺序遍历说不定更快,也更简单
  2. 每次元素与元素的比较是比较耗时的,这个比较操作耗时占整个遍历算法时间的大部分,那么使用二分查找就能有效减少元素比较的次数
  3. 不适合数据量太大的数列,二分查找作用的数据结构是顺序表,也就是数组,数组是需要连续的内存空间的,系统并不一定有这么大的连续内存空间可以使用

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