快速查找之二分法


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整数二分

情况讨论

第一种情况:

第二种情况:

注意

代码实现

输入样例

输出样例

源代码

浮点二分

情况讨论

代码实现

样例输入

样例输出

源代码


整数二分

情况讨论

整数二分法因为c++是向下取整,且不存在小数分界点,因此mid有两种情况

第一种情况:

此时在进行二分法查找缩小区间时,将区间分为[l,mid]和[mid+1,r]

也就是当答案在mid的右侧时l=mid+1,当答案在mid的左侧时r=mid

此时mid=l+r>>1

第二种情况:

 此时在进行二分法查找缩小区间时,将区间分为[l,mid-1]和[mid,r]

也就是当答案在的右侧时l=mid,当答案在mid的左侧时r=mid-1

此时mid=l+r+1>>1

注意

如何快速区分是哪儿种情况我们只需要知道是l=mid还是r=mid就行

当r=mid时我们要把mid=l+r>>1

当l=mid时我们要把mid=l+r+1>>1

在这里多余的+1仅仅是为了避免二分查找时进入死循环,从而保证了二分查找的稳定性

代码实现

给定一个升序序列,对于升序序列当中的数字进行查找,序列有n个元素,进行q次查询,每次查询的元素为k,若查找到序列之中含有k则输出k出现的起始坐标和终止坐标,若未查找到则输出-1 -1

输入样例

6 3
1 2 2 3 3 4

输出样例

3 4
5 5
-1 -1

源代码

#include <iostream>
using namespace std;
int n,q;
const int N = 100000+10;
int a[N];
int main()
{
	int n,q;
	cin>>n>>q;
	for(int i = 0;i < n;i ++ )cin>>a[i];
	while(q--)
	{
		int k;
		cin>>k;
		int l = 0,r = n-1;
		while(l<r)
		{
			int mid = l+r>>1;
			if(a[mid]>=k)r = mid;
			else l = mid + 1;
		}
		if(a[l]!=k)cout<<"-1 -1"<<endl;
		else
		{
			cout<<l<<' ';
			int l = 0,r = n-1;
			while(l<r)
			{
				int mid = l+r+1>>1;
				if(a[mid]<=k)l = mid;
				else r = mid-1;
			} 
			cout<<l<<endl;
		}
	}
	return 0;
}

浮点二分

情况讨论

浮点数二分没有特殊情况哦

当答案在mid右边是l=mid,当答案在mid左边时r=mid

其边界不需要考虑加一减一问题,且mid=(l+r)/2

保留几位小数1e-(2+保留小数位)

代码实现

求n的三次方根(保留四位小数)

样例输入

1000

样例输出

10.0000

源代码

#include <iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;
int main()
{
	double n;
	cin>>n;
	double l = 0,r = n;
	while(r-l>1e-6)
	{
		double mid=(l+r)/2;
		if(mid*mid*mid>=n)r=mid;
		else l=mid;
	}
	cout<<setiosflags(ios::fixed)<<setprecision(4)<<l;
	return 0;
}

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