編寫正確的二分查詢演算法
阿新 • • 發佈:2019-01-06
題目:(程式設計之美 3.11)編寫一個正確的二分查詢演算法,對一個升序的陣列進行排序,若陣列中有多個一樣的,則返回下標最大的那個。
解答:
- 二分查詢是一個最基本的演算法,但是編寫一個正確的二分查詢演算法還是不太容易,因為一步小心就容易造成一些小錯誤。《程式設計珠璣》第四章就專門介紹了“二分搜尋的挑戰”。
- 如何返回下標最大的那個值的下標?只要保證在比較的時候,先比較value是不是比以mid為下標的元素的值大,總是優先讓begin賦值為mid。最後當begin == end - 1的時候,也總是先比較arr[end]與value。
注意:
- mid = (begin + end)/ 2可能造成溢位,所以使用mid = begin + (end - begin) / 2代替
- 需要仔細設計測試用例,保證不會進入死迴圈
#include <iostream> using namespace std; //非遞迴 int binarySearch(int *arr, int begin, int end, int value) { if(arr == 0) return -1; int mid; while(begin < end - 1) { mid = begin + (end - begin) / 2; if(value >= arr[mid]) begin = mid; else end = mid; } if(arr[end] == value) return end; else if(arr[begin] == value) return begin; return -1; } //遞迴 int binarySearch2(int *arr, int begin, int end, int value) { if(arr == 0) return -1; int mid; if(begin < end - 1) { mid = begin + (end - begin) / 2; if(value >= arr[mid]) begin = mid; else end = mid; } else { if(arr[end] == value) return end; else if(arr[begin] == value) return begin; else return -1; } return binarySearch2(arr, begin, end, value); } //測試 int main() { int a1[1] = {1}; int a3[4] = {1, 2, 2, 4}; int a4[2] = {1, 3}; int a5[3] = {1, 2, 3}; cout << binarySearch2(a1, 0, 0, 1) << endl; cout << binarySearch2(a3, 0, 3, 2) << endl; cout << binarySearch2(a4, 0, 1, 2) << endl; cout << binarySearch2(a5, 0, 2, 2) << endl; return 0; }