一、二分查找简介

二、二分查找算法实现

1.左闭右闭写法

        // 定义左指针
		int left = 0;
		// 定义右指针,由于左闭右闭，所以取nums.length - 1
		int right = nums.length - 1;
		// 当左指针小于等于右指针时执行循环体
		while (left <= right) {
			// 防止溢出
			// 定义中间位置取中间值
			int middle = left + ((right - left) / 2);
			// 当目标值大于中间值时，更新左指针,右移左指针缩减范围
			// 由于左闭右闭，所以左指针要middle的下一个值
			if (target > nums[middle]) {
				left = middle + 1;
			} else if (target < nums[middle]) {
				// 当目标值小于中间值时，更新右指针,左移右指针移缩减范围
				// 由于左闭右闭，所以右指针要取middle的上一个值
				right = middle - 1;
			} else {
				// 当目标值等于中间值时，将其直接返回
				return middle;
			}
		}
		// 当左指针大于右指针，说明没有找到目标值，返回-1
		return -1;

2. 左闭右开写法

        // 定义左指针
		int left = 0;
		// 定义右指针，由于左闭右开，所以取nums.length
		int right = nums.length;
		// 当左指针小于等于右指针时执行循环体
		while (left < right) {
			// 防止溢出
			// 定义中间位置取中间值
			int middle = left + ((right - left) >> 1);
			// 当目标值大于中间值时，更新左指针,右移左指针缩减范围
			// 由于左闭右闭，所以左指针要取middle的下一个值
			if (target > nums[middle]) {
				left = middle + 1;
			} else if (target < nums[middle]) {
				// 当目标值小于中间值时，更新右指针,左移右指针移缩减范围
				// 由于左闭右开，所以右指针可以直接取middle，因为middle不包含在范围内
				right = middle;
			} else {
				// 当目标值等于中间值时，将其直接返回
				return middle;
			}
		}
		// 当左指针大于右指针，说明没有找到目标值，返回-1
		return -1;

三、例题

1. Leetcode 704 二分查找

1.题目给定一个 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。

来源：力扣（LeetCode）链接：leetcode.cn/problems/bi…

解题思路【代码随想录网站】
代码实现

左闭右闭写法

	class Solution {
    public int search(int[] nums, int target) {
        int left = 0;
		int right = nums.length - 1;
        while(left <= right) {
	        int middle = (left + right) / 2;
			if(target > nums[middle]) {
                left = middle + 1;
            } else if(target < nums[middle]){
				right = middle - 1;
			} else {
				return middle;
			}
		}
		return -1;
    }
}

左闭右开写法

class Solution {
    public int search(int[] nums, int target) {
        int left = 0;
		int right = nums.length;
		while (left < right) {
			int middle = left + ((right - left) / 2);
			if (target > nums[middle]) {
				left = middle + 1;
			} else if (target < nums[middle]) {
				right = middle;
			} else {
                return middle;
			}
		}
		return -1;
    }
}

调用API

class Solution {
    public int search(int[] nums, int target) {
		int res = Arrays.binarySearch(nums, target);
        if(res < 0){
            return -1;
        }
	    return res;
    }
}

2. Leetcode 27 移除元素

题目

给你一个数组 nums 和一个值 val，你需要原地移除所有数值等于 val 的元素，并返回移除后数组的新长度。

不要使用额外的数组空间，你必须仅使用 O(1) 额外空间并原地修改输入数组。

元素的顺序可以改变。你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

说明:

为什么返回数值是整数，但输出的答案是数组呢?

请注意，输入数组是以「引用」方式传递的，这意味着在函数里修改输入数组对于调用者是可见的。

你可以想象内部操作如下:

// nums 是以“引用”方式传递的。也就是说，不对实参作任何拷贝 int len = removeElement(nums, val)

// 在函数里修改输入数组对于调用者是可见的。 // 根据你的函数返回的长度, 它会打印出数组中该长度范围内的所有元素。 for (int i = 0; i < len; i++) { print(nums[i]); }

示例 1：

输入：nums = [3,2,2,3], val = 3 输出：2, nums = [2,2] 解释：函数应该返回新的长度 2, 并且 nums 中的前两个元素均为 2。你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。例如，函数返回的新长度为 2 ，而 nums = [2,2,3,3] 或 nums = [2,2,0,0]，也会被视作正确答案。

示例 2：

输入：nums = [0,1,2,2,3,0,4,2], val = 2 输出：5, nums = [0,1,4,0,3] 解释：函数应该返回新的长度 5, 并且 nums 中的前五个元素为 0, 1, 3, 0, 4。注意这五个元素可为任意顺序。你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

提示：

0 <= nums.length <= 100
0 <= nums[i] <= 50
0 <= val <= 100

来源：力扣（LeetCode）链接：leetcode.cn/problems/re…

解题思路【代码随想录网站】
代码实现

暴力解法

class Solution {
    public int removeElement(int[] nums, int val) {
        int length = nums.length;
        for (int i = 0; i < length; i++){
            if (nums[i] == val){
                for (int j = i + 1; j < length; j++){
                    nums[j - 1] = nums[j];
                }
                i--;//这点需要注意，因为下标i以后的数值都向前移动了一位，所以i也向前移动一位
                length--;
            }
        }
        return length;
    }
}

双指针

  class Solution {
    public int removeElement(int[] nums, int val) {
        // 快慢指针
        int slowIndex = 0;
        for (int fastIndex = 0; fastIndex < nums.length; fastIndex++) {
            if (nums[fastIndex] != val) {
                nums[slowIndex] = nums[fastIndex];
                slowIndex++;
            }
        }
        return slowIndex;
    }
}

代码随想录训练营day01|704.二分查找，27.移除元素