LeetCode 704. 二分查找

LeetCode 704. 二分查找

给定一个 n 个元素有序的（升序）整型数组 nums 和一个目标值 target ，写一个函数搜索 nums 中的 target，如果目标值存在返回下标，否则返回 -1。
示例 1:
输入: nums = [-1,0,3,5,9,12], target = 9
输出: 4
解释: 9 出现在 nums 中并且下标为 4
示例 2:
输入: nums = [-1,0,3,5,9,12], target = 2
输出: -1
解释: 2 不存在 nums 中因此返回 -1
提示：
你可以假设 nums 中的所有元素是不重复的。
n 将在 [1, 10000]之间。
nums 的每个元素都将在 [-9999, 9999]之间。

二分查找基础模板（必背）

class Solution:
    def search(self, nums: List[int], target: int) -> int:
        left, right = 0, len(nums) - 1
        while left <= right:
            mid = (left + right) // 2
            if nums[mid] < target:
                left = mid + 1
            elif nums[mid] > target:
                right = mid - 1
            else:
                return mid
        return -1

拓展模板（必背）

class Solution:
    def search(self, nums: List[int], target: int) -> int:
        left, right = 0, len(nums) - 1
        while left <= right:
            mid = (left + right) // 2
            if nums[mid] < target:
                left = mid + 1
            else:  # nums[mid] >= target
                right = mid - 1
        return left # 最终，left为该数组中从左到右第一个可以插入target的位置
        # 也就是说，此时，left 为 nums[i] <= target 的最小值，如果没有left == len(nums)
   		# 说白了，这个算法用于从左到右查询第一个右边元素均小于target的位置，

在这个模板的基础上，可以解决很多问题，如二分查找能在此基础上改写为：

class Solution:
    def search(self, nums: List[int], target: int) -> int:
        left, right = 0, len(nums) - 1
        while left <= right:
            mid = (left + right) // 2
            if nums[mid] < target:
                left = mid + 1
            else:  # nums[mid] >= target
                right = mid - 1

        return left if left < len(nums) and nums[left] == target else -1

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