LeetCode算法题-Binary Search(Java实现)

这是悦乐书的第297次更新,第316篇原创

01 看题和准备

今天介绍的是LeetCode算法题中Easy级别的第165题(顺位题号是704)。给定n个元素的排序(按升序)整数数组nums和目标值,编写一个函数来搜索nums中的目标。如果target存在,则返回其索引,否则返回-1。例如:

输入:nums = [-1,0,3,5,9,12],目标= 9

输出:4

说明:9存在于nums中,其索引为4


输入:nums = [-1,0,3,5,9,12],target = 2

输出:-1

说明:2在nums中不存在,因此返回-1


注意:

  • nums中的所有元素都是唯一的。

  • n将在[1,10000]范围内。

  • nums中每个元素的值将在[-9999,9999]范围内。

本次解题使用的开发工具是eclipse,jdk使用的版本是1.8,环境是win7 64位系统,使用Java语言编写和测试。

02 第一种解法

使用二分查找。取数组的第一位和最后一位索引值,计算取出中间数做新索引,判断新索引对应的元素是否等于目标值,等于就直接返回新索引,小于就将开始索引重新赋值为中间索引加1,大于就将结束索引重新赋值为中间索引减1。

此解法的时间复杂度是O(log2(n)),空间复杂度是O(1)。

public int search(int[] nums, int target) {
    if (target < nums[0] || target > nums[nums.length-1]) {
        return -1;
    }
    int start = 0, end = nums.length-1;
    while (start <= end) {
        int mid = (end+start)/2;
        if (nums[mid] == target) {
            return mid;
        } else if (nums[mid] > target) {
            end = mid-1;
        } else {
            start = mid+1;
        }
    }
    return -1;
}

03 第二种解法

直接使用循环依次匹配,如果遍历完数组所有元素都没有匹配上,就返回-1。

此解法的时间复杂度是O(n),空间复杂度是O(1)。

public int search(int[] nums, int target) {
    if (target < nums[0] || target > nums[nums.length-1]) {
        return -1;
    }
    for (int i=0; i<nums.length; i++) {
        if (target == nums[i]) {
            return i;
        }
    }
    return -1;
}

04 第三种解法

因为数组元素的取值范围定了,我们可以使用新的数组,以旧数组元素值为索引,旧元素索引为值,最后以目标值为索引,在新数组中查找,如果其值为0,就返回-1,反之返回其值。

此解法的时间复杂度是O(n),空间复杂度是O(n)。

public int search(int[] nums, int target) {
    if (target < nums[0] || target > nums[nums.length-1]) {
        return -1;
    }
    int[] temp = new int[20000];
    for (int i=0; i<nums.length; i++) {
        temp[nums[i]+10000] = i+1;
    }
    return temp[target+10000] == 0 ? -1 : temp[target+10000]-1; 
}

05 小结

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posted @ 2019-04-04 19:42  程序员小川  阅读(701)  评论(0编辑  收藏  举报