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2023-08-29 20:57:37 +08:00
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commit d387d9d41d
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此方法虽然可用,但其包含线性查找,因此时间复杂度为 $O(n)$ 。当数组中存在很多重复的 `target` 时,该方法效率很低。
现考虑拓展二分查找代码。如下图所示,整体流程保持不变,每轮先计算中点索引 $m$ ,再判断 `target` 和 `nums[m]` 大小关系。
现考虑拓展二分查找代码。如下图所示,整体流程保持不变,每轮先计算中点索引 $m$ ,再判断 `target` 和 `nums[m]` 大小关系,分为以下几种情况
1. 当 `nums[m] < target` 或 `nums[m] > target` 时,说明还没有找到 `target` ,因此采用普通二分查找的缩小区间操作,**从而使指针 $i$ 和 $j$ 向 `target` 靠近**。
2. 当 `nums[m] == target` 时,说明小于 `target` 的元素在区间 $[i, m - 1]$ 中,因此采用 $j = m - 1$ 来缩小区间,**从而使指针 $j$ 向小于 `target` 的元素靠近**。
- 当 `nums[m] < target` 或 `nums[m] > target` 时,说明还没有找到 `target` ,因此采用普通二分查找的缩小区间操作,**从而使指针 $i$ 和 $j$ 向 `target` 靠近**。
- 当 `nums[m] == target` 时,说明小于 `target` 的元素在区间 $[i, m - 1]$ 中,因此采用 $j = m - 1$ 来缩小区间,**从而使指针 $j$ 向小于 `target` 的元素靠近**。
循环完成后,$i$ 指向最左边的 `target` $j$ 指向首个小于 `target` 的元素,**因此索引 $i$ 就是插入点**。
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- 哈希查找、树查找和二分查找属于高效搜索方法,可在特定数据结构中快速定位目标元素。此类算法效率高,时间复杂度可达 $O(\log n)$ 甚至 $O(1)$ ,但通常需要借助额外数据结构。
- 实际中,我们需要对数据体量、搜索性能要求、数据查询和更新频率等因素进行具体分析,从而选择合适的搜索方法。
- 线性搜索适用于小型或频繁更新的数据;二分查找适用于大型、排序的数据;哈希查找适合对查询效率要求较高且无须范围查询的数据;树查找适用于需要维护顺序和支持范围查询的大型动态数据。
- 用哈希查找替换线性查找是一种常用的优化运行时间的策略,可将时间复杂度从 $O(n)$ 降低至 $O(1)$ 。
- 用哈希查找替换线性查找是一种常用的优化运行时间的策略,可将时间复杂度从 $O(n)$ 降低至 $O(1)$ 。