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2023-08-27 23:40:56 +08:00
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commit df0f7d3be1
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@@ -16,10 +16,10 @@ comments: true
如图 10-2 所示,我们先初始化指针 $i = 0$ 和 $j = n - 1$ ,分别指向数组首元素和尾元素,代表搜索区间 $[0, n - 1]$ 。请注意,中括号表示闭区间,其包含边界值本身。
接下来,循环执行以下两个步骤:
接下来,循环执行以下两步。
1. 计算中点索引 $m = \lfloor {(i + j) / 2} \rfloor$ ,其中 $\lfloor \space \rfloor$ 表示向下取整操作。
2. 判断 `nums[m]``target` 的大小关系,分为三种情况
2. 判断 `nums[m]``target` 的大小关系,分为以下三种情况
1.`nums[m] < target` 时,说明 `target` 在区间 $[m + 1, j]$ 中,因此执行 $i = m + 1$ 。
2.`nums[m] > target` 时,说明 `target` 在区间 $[i, m - 1]$ 中,因此执行 $j = m - 1$ 。
3.`nums[m] = target` 时,说明找到 `target` ,因此返回索引 $m$ 。
@@ -334,7 +334,7 @@ comments: true
时间复杂度为 $O(\log n)$ 。每轮缩小一半区间,因此二分循环次数为 $\log_2 n$ 。
空间复杂度为 $O(1)$ 。指针 `i` , `j` 使用常数大小空间。
空间复杂度为 $O(1)$ 。指针 $i$ 和 $j$ 使用常数大小空间。
## 10.1.1 &nbsp; 区间表示方法
@@ -633,12 +633,12 @@ comments: true
## 10.1.2 &nbsp; 优点与局限性
二分查找在时间和空间方面都有较好的性能
二分查找在时间和空间方面都有较好的性能
- 二分查找的时间效率高。在大数据量下,对数阶的时间复杂度具有显著优势。例如,当数据大小 $n = 2^{20}$ 时,线性查找需要 $2^{20} = 1048576$ 轮循环,而二分查找仅需 $\log_2 2^{20} = 20$ 轮循环。
- 二分查找无须额外空间。相较于需要借助额外空间的搜索算法(例如哈希查找),二分查找更加节省空间。
然而,二分查找并非适用于所有情况,原因如下:
然而,二分查找并非适用于所有情况,主要有以下原因。
- 二分查找仅适用于有序数据。若输入数据无序,为了使用二分查找而专门进行排序,得不偿失。因为排序算法的时间复杂度通常为 $O(n \log n)$ ,比线性查找和二分查找都更高。对于频繁插入元素的场景,为保持数组有序性,需要将元素插入到特定位置,时间复杂度为 $O(n)$ ,也是非常昂贵的。
- 二分查找仅适用于数组。二分查找需要跳跃式(非连续地)访问元素,而在链表中执行跳跃式访问的效率较低,因此不适合应用在链表或基于链表实现的数据结构。