2023.3.21
6:有序数组中找到num
// arr保证有序,在arr数组中寻找num,二分查找public static boolean find(int[] arr, int num) {if(arr == null || arr.length == 0) {return false;}int L = 0;int R = arr.length - 1;while (L <= R) {int mid = (L + R) / 2;if(arr[mid] == num) {return true;}else if(arr[mid] < num) {L = mid +1;}else {R = mid - 1;}}return false;}
7:有序数组中找到>=num最左的位置
首先通过二分查找找到的是mid == 5位置的数,arr【5】 >= 2 ,符合条件,让T记录一下这个位置,T = 5;
然后再去左边寻找,看看有没有arr>=2并且下标比5小的位置,如果有就让T记录一下这个位置,将最后的T的结
果返回。
// 有序数组中找到>=num最左的位置// 1 2 2 3 4 5 6 7 数组// 0 1 2 3 4 5 6 7 下标// num == 2 return 1public static int mostLeftNoLessNumIndex(int[] arr, int num) {if(arr == null || arr.length == 1) {return -1;}int L = 0;int R = arr.length - 1;// ans:是用来计数的,用来记录>=num的位置int t = -1;while(L <= R) {int mid = (L + R) / 2;if(arr[mid] >= num) {t = mid;R = mid - 1;}else {L = mid + 1;}}return t;}
8:有序数组中找到<=num最右的位置
// 有序数组中找到<=num最右的位置// 1 2 2 3 4 5 6 7 数组// 0 1 2 3 4 5 6 7 下标// num <= 2 return 2public static int nearestIndex(int[] arr, int value) {if(arr == null || arr.length == 1) {return -1;}int L = 0;int R = arr.length - 1;// ans:是用来计数的,用来记录>=num的位置int t = -1;while(L <= R) {int mid = (L + R) / 2;if(arr[mid] <= value) {t = mid;L = mid + 1;}else {R = mid - 1;}}return t;}
9:局部最小值问题
自写:
// arr 相邻的数不相等! 返回一个局部最小的下标public static int oneMinIndex(int[] arr) {if(arr == null || arr.length == 0) {return -1;}if(arr.length == 1) {return 0;}int L = 0;int R = arr.length - 1;if(arr[L] < arr[L + 1]) {return L;}if(arr[R] < arr[R - 1]) {return R;}// 之后是两边下陷的情况while(L <= R) {int mid = (L + R) / 2;if (mid -1 >= L && mid +1 <= R && arr[mid] < arr[mid + 1] && arr[mid] < arr[mid - 1]) {return mid;}if(mid -1 >= L && arr[mid] > arr[mid - 1]) {R = mid - 1;continue;}if(mid +1 <= R && arr[mid] > arr[mid + 1]) {L = mid + 1;}// L与R相邻的时候,直接返回最小的那个if(mid == L || mid == R) {return arr[L] > arr[R] ? R : L;}}return -1;}
左神:
// arr 相邻的数不相等! 返回一个局部最小的下标public static int oneMinIndex2(int[] arr) {if(arr == null || arr.length == 0) {return -1;}if(arr.length == 1) {return 0;}int L = 0;int R = arr.length - 1;if(arr[L] < arr[L + 1]) {return L;}if(arr[R] < arr[R - 1]) {return R;}// 之后是两边下陷的情况while(L < R-1) {int mid = (L + R) / 2;if (arr[mid] < arr[mid + 1] && arr[mid] < arr[mid - 1]) {return mid;}if(arr[mid] > arr[mid - 1]) {R = mid - 1;continue;}if(arr[mid] > arr[mid + 1]) {L = mid + 1;}}return arr[L] < arr[R] ? L : R;}
总结一下:
public static int oneMinIndex3(int[] arr) {if (arr == null || arr.length == 0) {return -1;}int N = arr.length;if (N == 1) {return 0;}//到这,arr的长度是大于等于2的if (arr[0] < arr[1]) {return 0;}if (arr[N - 1] < arr[N - 2]) {return N - 1;}int L = 0;int R = N - 1;int ans = -1;while (L <= R) {int mid = (L + R) / 2;//中间位置是否是最小,[mid-1] > [mid] < [mid+1]if (arr[mid] < arr[mid - 1] && arr[mid] < arr[mid + 1]) {ans = mid;break;//不同时小,下面两个判断选一个就行} else if (arr[mid] > arr[mid - 1]) {R = mid;} else {//arr[mid] > arr[mid + 1]L = mid;}}return ans;}
}
L == 0 ,R == n - 1
0 与 n - 1位置上一定不是局部最小值,而 [ 1 , n-2 ] 之间一定有局部最小值,所以 mid (mid:锁定局部最小
值的)不可能来到下标 0 与 n - 1 的位置,下标 0 与 n - 1 作为一个缓冲区(如果来到0或n-1的旁边,0与n - 1
可作为一个缓冲区,就不会出现mid-1或者mid+1越界的情况)。如果mid位置是局部最小值就返回了,如果没
返回说明mid位置不是局部最小值,我们就令L == mid 或者是 R == mid,这样 L 与 R 也是一个缓冲区,L与R
之间一定有局部最小值。还有就是,不会有(L == 0&& R == 1 ) || (L == N-2 && R == N-1 )
的情况,如果出现上述的情况说明一定没有局部最小值(L与R是缓冲区,中间没有值),然而事实是一定有
局部最小值。
这个方法的关键是:下标0,N-1的区域做缓冲区,L与R做缓冲区。所以没有越界的风险。
public static int getLessIndex(int[] arr) {if (arr == null || arr.length == 0) {return -1;}if (arr.length == 1 || arr[0] < arr[1]) {return 0;}if (arr[arr.length - 1] < arr[arr.length - 2]) {return arr.length - 1;}int left = 1;int right = arr.length - 2;int mid = 0;while (left <= right) {mid = (left + right) / 2;if (arr[mid] > arr[mid - 1]) {right = mid - 1;} else if (arr[mid] > arr[mid + 1]) {left = mid + 1;} else {return mid;}}// 这个地方return谁都是对的,因为一定有区域最小值return left; }
L == 1 ,R == n - 2
如果mid位置是局部最小值就返回了,如果没返回说明mid位置不是局部最小值,我们就
令L == mid + 1 或者是 R == mid - 1,mid一定不是局部最小值,但是mid+1与mid-1可能是局部最小值。所以
【L,R】L与R之间都是 “好的” 都是有可能是局部最小值的区域,剔除不是局部最小值的部分,在是局部最小
值的区域寻找。
这个方法的关键:[L , R] L与R之间都是“好的”部分(可能是局部最小值的部分)不可能来到下标 0,n - 1位
置,并且下标 0,n - 1位置可以作为一个缓冲,所以不会出现越界的状况。
// arr 相邻的数不相等! 返回一个局部最小的下标public static int oneMinIndex(int[] arr) {if(arr == null || arr.length == 0) {return -1;}if(arr.length == 1) {return 0;}int L = 0;int R = arr.length - 1;if(arr[L] < arr[L + 1]) {return L;}if(arr[R] < arr[R - 1]) {return R;}// 之后是两边下陷的情况while(L <= R) {int mid = (L + R) / 2;if (mid -1 >= L && mid +1 <= R && arr[mid] < arr[mid + 1] && arr[mid] < arr[mid - 1]) {return mid;}if(mid -1 >= L && arr[mid] > arr[mid - 1]) {R = mid - 1;continue;}if(mid +1 <= R && arr[mid] > arr[mid + 1]) {L = mid + 1;}// L与R相邻的时候,直接返回最小的那个if(mid == L || mid == R) {return arr[L] > arr[R] ? R : L;}}return -1;}
L == 0 R == n - 1
下标为0 和 n - 1的位置是一个缓冲区。
如果mid位置是局部最小值就返回了,如果没返回说明mid位置不是局部最小值,我们就
令L == mid + 1 或者是 R == mid - 1。
刚开始L == 0,R == n - 1是一个缓冲区,仅当R == mid - 1的时候,R失去了缓冲区的作用,但是L仍然是缓冲
区,因为R是“好的”,所以当R来到下标为1的位置就会出现越界的风险,因为此时mid指向L,即0下标。
而上面的方法1不会有问题的原因是:L与R都是缓冲区,不会有(L == 0&& R == 1 ) || (L == N-2 && R == N-1 )
的情况,如果出现上述的情况说明一定没有局部最小值(L与R是缓冲区,中间没有值),然而事实是一定有
局部最小值。
而本方法就会有(L == 0&& R == 1 )的情况出现,因为R 不是缓冲区。一遍是缓冲区一遍不是缓冲区,就有可
能越界。
写代码的时候别写方法三这种半吊子代码。