Golang 实现二分查找,二分左侧查找,二分右侧查找 看完助你彻底搞明白!!

2024-08-26 17:08

本文主要是介绍Golang 实现二分查找,二分左侧查找,二分右侧查找 看完助你彻底搞明白!!,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

Golang语言实现  实现二分查找,二分左侧查找,二分右侧查找,直接贴代码,涵盖详细注释,助力彻底搞明白,不在懵逼,解决一看就懂,一写就废。

package algorithmProjectimport ("fmt""testing"
)func TestBinarySearch(t *testing.T) {///下标:0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,16,17,18,19,20,21arr := []int{0,1,2,3,4,4,4,5,6,7,8,9,9,9,10,12,23,43,54,67,89}fmt.Println("BinarySearch res: ",BinarySearch(arr, 9))fmt.Printf("\n")fmt.Println("BinarySearchLeftBound res: ",BinarySearchLeftBound(arr, 9))fmt.Printf("\n")fmt.Println("BinarySearchRightBound res: ",BinarySearchRightBound(arr, 9))
}
//普通二分查找
func BinarySearch(arr []int,lookingfor int) int {fmt.Printf("arr height %v,lookingfor:%v  \n",len(arr),lookingfor)var low=0var height = len(arr)-1//为什么是<=是因为上述 len -1 的原因for low <= height {/*计算Mid的思路如果直接用height /2  无法进行后续的计算故需要low来临时标记拆分之后的数据的长度,根据下述判断条件,判断是降低还是提升高度*/var mid= low + (height-low) /2var midValue=arr[mid]fmt.Printf("low:%v ; height:%v ; mid :%v \n ",low,height,mid)if midValue==lookingfor {//当找到目标时则停止寻找return mid}else if  midValue < lookingfor{//如果大于则在中位数拆分后的右边,故要用mid+1提升高度low = mid + 1}else if midValue > lookingfor{//如果小于则在中位数拆分后的左边,故要用mid-1降低高度height= mid - 1}}fmt.Printf("end low:%v,height:%v \n",low,height)return -1
}//寻找左侧边界的二分查找
func BinarySearchLeftBound(arr []int,lookingfor int) int {fmt.Printf("arr height %v,lookingfor:%v  \n",len(arr),lookingfor)var low=0var height = len(arr)-1for low <= height {/*计算Mid的思路如果直接用height /2  无法进行后续的计算故需要low来临时标记拆分之后的数据的长度,根据下述判断条件,判断是降低还是提升高度*/var mid=low + (height-low) /2var midValue=arr[mid]fmt.Printf("low:%v ; height:%v ; mid :%v ;midValue:%v \n ",low,height,mid,midValue)/*目标是查找左侧边界的数值,也就是每次拆分之后的左边数组假设:拆分之后的左边数组 【9,9,10,12】当等于或者查找的值大于目标值时,都需要降低高度  height = mid -1再次拆分之后,查找的值小于目标值是则说明数据在右侧,则进要提升左侧的高度 也就是low = mid +1最后low则是要找最左侧的值*/if midValue==lookingfor{height = mid -1}else if midValue < lookingfor{low = mid + 1}else if midValue > lookingfor{height = mid -1}}//防止越界情况if low >= len(arr) || arr[low] != lookingfor {return -1}fmt.Printf("end low:%v,height:%v \n",low,height)return low
}//寻找右侧边界的二分查找
func BinarySearchRightBound(arr []int,lookingfor int) int {fmt.Printf("arr height %v,lookingfor:%v  \n",len(arr),lookingfor)var low=0var height = len(arr)-1//为什么是<=是因为上述 len -1 的原因for low <= height {/*计算Mid的思路如果直接用height /2  无法进行后续的计算故需要low来临时标记拆分之后的数据的长度,根据下述判断条件,判断是降低还是提升高度*/var mid=low + (height-low) /2var midValue=arr[mid]fmt.Printf("low:%v ; height:%v ; mid :%v ;midValue:%v \n ",low,height,mid,midValue)/*目标是查找右层侧边界的数值,也就是每次拆分之后的右边数组假设:拆分之后的右边数组 【8,9,9,9,10,12】当等于或者查找的值小于目标值时,都需要提升右侧的高度  low = mid + 1再次拆分之后,查找的值小于目标值是则说明数据在左侧,则要降低高低 也就是 height = mid -1最后height 则是要找最右侧的值*/if midValue==lookingfor{low = mid + 1}else if midValue < lookingfor{low = mid + 1}else if midValue > lookingfor{height= mid - 1}}//防止越界情况if height < 0 || arr[height]!= lookingfor{return -1}fmt.Printf("end low:%v,height:%v \n",low,height)return height
}
/*
总结:
只要二分查找则需要通过:low 临时变量记录下次拆分之后的lenvar mid=low + (height-low) /2
普通二分查找:判断等于则返回、小于则提升low高度、大于则降低height高度
说明:二分左侧、右侧查找,等于不直接返回是因不确认是否是最左或右侧
二分左侧查找:等于或大于则降低height高度、小于则提升low的高度
二分右侧查找:等于或小于则提升low高度、大于则降低height的高度
*/

验证

时间复杂度 O(log2n)

分析: 因为二分查找每次排除掉一半的不适合值,所以对于n个元素的情况:

一次二分剩下:n/2

两次二分剩下:n/2/2 = n/4

.....

m次二分剩下:n/(2^m)

在最坏情况下是在排除到只剩下最后一个值之后得到结果,即

n/(2^m)=1

所以由上式可得 : 2^m=n

进而可求出时间复杂度为: log2(n)

总结


所有二分查找共同原则:

   需要通过:low 临时变量记录下次拆分之后的len
   var mid=low + (height-low) /2
普通二分查找
    判断等于则返回、小于则提升low高度、大于则降低height高度
说明:二分左侧、右侧查找,等于不直接返回是因不确认是否是最左或右侧
二分左侧查找
   等于或大于则降低height高度、小于则提升low的高度
二分右侧查找
   等于或小于则提升low高度、大于则降低height的高度

这篇关于Golang 实现二分查找,二分左侧查找,二分右侧查找 看完助你彻底搞明白!!的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1109167

相关文章

C++中零拷贝的多种实现方式

《C++中零拷贝的多种实现方式》本文主要介绍了C++中零拷贝的实现示例,旨在在减少数据在内存中的不必要复制,从而提高程序性能、降低内存使用并减少CPU消耗,零拷贝技术通过多种方式实现,下面就来了解一下... 目录一、C++中零拷贝技术的核心概念二、std::string_view 简介三、std::stri

C++高效内存池实现减少动态分配开销的解决方案

《C++高效内存池实现减少动态分配开销的解决方案》C++动态内存分配存在系统调用开销、碎片化和锁竞争等性能问题,内存池通过预分配、分块管理和缓存复用解决这些问题,下面就来了解一下... 目录一、C++内存分配的性能挑战二、内存池技术的核心原理三、主流内存池实现:TCMalloc与Jemalloc1. TCM

OpenCV实现实时颜色检测的示例

《OpenCV实现实时颜色检测的示例》本文主要介绍了OpenCV实现实时颜色检测的示例,通过HSV色彩空间转换和色调范围判断实现红黄绿蓝颜色检测,包含视频捕捉、区域标记、颜色分析等功能,具有一定的参考... 目录一、引言二、系统概述三、代码解析1. 导入库2. 颜色识别函数3. 主程序循环四、HSV色彩空间

Python实现精准提取 PDF中的文本,表格与图片

《Python实现精准提取PDF中的文本,表格与图片》在实际的系统开发中,处理PDF文件不仅限于读取整页文本,还有提取文档中的表格数据,图片或特定区域的内容,下面我们来看看如何使用Python实... 目录安装 python 库提取 PDF 文本内容:获取整页文本与指定区域内容获取页面上的所有文本内容获取

基于Python实现一个Windows Tree命令工具

《基于Python实现一个WindowsTree命令工具》今天想要在Windows平台的CMD命令终端窗口中使用像Linux下的tree命令,打印一下目录结构层级树,然而还真有tree命令,但是发现... 目录引言实现代码使用说明可用选项示例用法功能特点添加到环境变量方法一:创建批处理文件并添加到PATH1

Java使用HttpClient实现图片下载与本地保存功能

《Java使用HttpClient实现图片下载与本地保存功能》在当今数字化时代,网络资源的获取与处理已成为软件开发中的常见需求,其中,图片作为网络上最常见的资源之一,其下载与保存功能在许多应用场景中都... 目录引言一、Apache HttpClient简介二、技术栈与环境准备三、实现图片下载与保存功能1.

canal实现mysql数据同步的详细过程

《canal实现mysql数据同步的详细过程》:本文主要介绍canal实现mysql数据同步的详细过程,本文通过实例图文相结合给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的... 目录1、canal下载2、mysql同步用户创建和授权3、canal admin安装和启动4、canal

Nexus安装和启动的实现教程

《Nexus安装和启动的实现教程》:本文主要介绍Nexus安装和启动的实现教程,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录一、Nexus下载二、Nexus安装和启动三、关闭Nexus总结一、Nexus下载官方下载链接:DownloadWindows系统根

SpringBoot集成LiteFlow实现轻量级工作流引擎的详细过程

《SpringBoot集成LiteFlow实现轻量级工作流引擎的详细过程》LiteFlow是一款专注于逻辑驱动流程编排的轻量级框架,它以组件化方式快速构建和执行业务流程,有效解耦复杂业务逻辑,下面给大... 目录一、基础概念1.1 组件(Component)1.2 规则(Rule)1.3 上下文(Conte

MySQL 横向衍生表(Lateral Derived Tables)的实现

《MySQL横向衍生表(LateralDerivedTables)的实现》横向衍生表适用于在需要通过子查询获取中间结果集的场景,相对于普通衍生表,横向衍生表可以引用在其之前出现过的表名,本文就来... 目录一、横向衍生表用法示例1.1 用法示例1.2 使用建议前面我们介绍过mysql中的衍生表(From子句