LeetCode 704. 二分查找

题目描述

题目来源：力扣（LeetCode）
题目链接：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：

1. 你可以假设 nums 中的所有元素是不重复的。
2. n 将在 [1, 10000]之间。
3. nums 的每个元素都将在 [-9999, 9999]之间。

解题方法：二分查找

思路

对于 nums 的任意一个元素 nums[i] :

• 如果 target 等于 nums[i] ，则下标 i 即为要寻找的下标；
• 如果 target 小于 nums[i] ，则 target 只可能出现在下标 i 的左侧；
• 如果 target 大于 nums[i] ，则 target 只可能出现在下标 i 的右侧。

代码

class Solution {
public:
    int search(vector<int>& nums, int target) {
        // 如果 target 存在于 nums, 那么其下标必然在区间 [left, right] 内
        int left = 0, right = nums.size() - 1;
        // 循环不变式
        while(left <= right) {
            // 取中间下标
            int mid = left + ((right - left) >> 1);
            if(target == nums[mid]) {
                // 找到 target
                return mid;
            }
            if(target < nums[mid]) {
                // target 必然在 mid 左侧
                right = mid - 1;
            }else {
                // target 必然在 mid 右侧
                left = mid + 1;
            }
        }
        // nums 中不存在 target
        return -1;
    }
};