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二分查找有幾種寫法?它們的區別是什么?

來源:千鋒教育
發布人:xqq
時間: 2023-10-14 09:42:08 1697247728

一、二分查找有幾種寫法

二分查找是一種常見的查找算法,它適用于已排序的數組或列表中查找指定元素的位置。在實際應用中,二分查找有多種實現方式,以下是比較四種常見的寫法:

1、遞歸寫法

遞歸寫法是一種常見的實現方式,它將查找過程遞歸地分成左右兩個部分,并不斷縮小查找范圍,直到找到目標元素或者查找范圍為空。遞歸寫法的實現代碼較為簡單,但是需要注意遞歸終止條件和遞歸過程中參數的傳遞方式。

2、非遞歸寫法

非遞歸寫法使用循環來實現查找過程,它通過不斷縮小查找范圍并更新查找的區間來進行查找,直到找到目標元素或者查找范圍為空。非遞歸寫法的實現代碼較為復雜,但是效率較高,不會出現棧溢出等問題。

3、左閉右閉寫法

左閉右閉寫法是一種常見的實現方式,它將查找區間定義為左閉右閉區間,即包含左右兩端點。這種寫法的優點是實現簡單,易于理解和使用。

4、左閉右開寫法

左閉右開寫法將查找區間定義為左閉右開區間,即包含左端點但不包含右端點。這種寫法的優點是實現簡單,查找區間更為直觀,但是需要注意邊界條件的處理。

二、二分查找寫法之間的區別

以上四種實現方式之間的區別主要體現在以下幾個方面:

1、實現方式不同

遞歸寫法和非遞歸寫法的實現方式不同,遞歸寫法使用遞歸來實現查找過程,非遞歸寫法使用循環來實現查找過程。

2、實現復雜度不同

遞歸寫法的實現代碼較為簡單,但是需要注意遞歸終止條件和遞歸過程中參數的傳遞方式。非遞歸寫法的實現代碼較為復雜,但是效率較高,不會出現棧溢出等問題。

3、區間定義不同

左閉右閉寫法和左閉右開寫法的區間定義不同,左閉右閉區間包含左右兩端點,左閉右開區間包含左端點但不包含右端點。

4、邊界處理不同

左閉右閉寫法和左閉右開寫法的邊界處理不同,左閉右閉寫法的邊界處理比較簡單,但是在處理邊界時需要注意左右端點的順序。左閉右開寫法的邊界處理比較復雜,需要特別注意右端點的邊界條件。

在實際應用中,應該根據具體需求和場景選擇合適的實現方式。如果數據量較小,遞歸寫法和左閉右閉寫法是比較合適的選擇;如果數據量較大,非遞歸寫法和左閉右開寫法效率更高。同時,不同實現方式之間也可以相互結合,比如可以使用非遞歸寫法和左閉右閉寫法結合,以兼顧效率和實現簡單性。

延伸閱讀1:二分查找的查找長度怎么算

二分查找的查找長度指的是二分查找算法在查找過程中,需要查找的元素個數。一般來說,我們可以通過查找區間的長度來計算二分查找的查找長度。在二分查找的過程中,每次都將查找區間分為兩個部分,如果目標元素在左邊的區間,則繼續在左邊的區間進行查找,否則在右邊的區間進行查找,以此類推。因此,每次查找后,查找區間的長度都會縮小為原來的一半。

假設初始的查找區間長度為n,則名列前茅次查找后,查找區間的長度縮小為n/2;第二次查找后,查找區間的長度縮小為n/4;第三次查找后,查找區間的長度縮小為n/8,以此類推。因此,可以通過不斷將查找區間長度除以2,來計算二分查找的查找長度。

具體而言,如果二分查找的查找區間長度為n,則二分查找的查找長度為log?n。這是因為,每次查找后,查找區間的長度都會縮小為原來的一半,因此查找次數非常多為log?n次。

需要注意的是,在實際應用中,二分查找的查找長度可能會受到多種因素的影響,比如查找元素的位置、查找區間的大小、算法的實現方式等等,因此需要根據具體情況進行分析和計算。

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