hello-algo/ko/codes/cpp/chapter_searching/binary_search_insertion.cpp

/**
 * File: binary_search_insertion.cpp
 * Created Time: 2023-08-04
 * Author: krahets ([email protected])
 */

#include "../utils/common.hpp"

/* 삽입 위치의 이진 탐색(중복 원소 없음) */
int binarySearchInsertionSimple(vector<int> &nums, int target) {
    int i = 0, j = nums.size() - 1; // 닫힌 구간 [0, n-1]을 초기화한다
    while (i <= j) {
        int m = i + (j - i) / 2; // 중간 인덱스 m을 계산한다
        if (nums[m] < target) {
            i = m + 1; // target은 구간 [m+1, j]에 있다
        } else if (nums[m] > target) {
            j = m - 1; // target은 구간 [i, m-1]에 있다
        } else {
            return m; // target을 찾았으므로 삽입 위치 m을 반환한다
        }
    }
    // target을 찾지 못했으므로 삽입 위치 i를 반환한다
    return i;
}

/* 삽입 위치의 이진 탐색(중복 원소 있음) */
int binarySearchInsertion(vector<int> &nums, int target) {
    int i = 0, j = nums.size() - 1; // 닫힌 구간 [0, n-1]을 초기화한다
    while (i <= j) {
        int m = i + (j - i) / 2; // 중간 인덱스 m을 계산한다
        if (nums[m] < target) {
            i = m + 1; // target은 구간 [m+1, j]에 있다
        } else if (nums[m] > target) {
            j = m - 1; // target은 구간 [i, m-1]에 있다
        } else {
            j = m - 1; // target보다 작은 가장 오른쪽 원소는 구간 [i, m-1]에 있다
        }
    }
    // 삽입 위치 i를 반환한다
    return i;
}

/* 실행 코드 */
int main() {
    // 중복 원소가 없는 배열
    vector<int> nums = {1, 3, 6, 8, 12, 15, 23, 26, 31, 35};
    cout << "\n배열 nums = ";
    printVector(nums);
    // 삽입 위치의 이진 탐색
    for (int target : {6, 9}) {
        int index = binarySearchInsertionSimple(nums, target);
        cout << "원소 " << target << " ; 삽입 위치의 인덱스: " << index << endl;
    }

    // 중복 원소를 포함하는 배열
    nums = {1, 3, 6, 6, 6, 6, 6, 10, 12, 15};
    cout << "\n배열 nums = ";
    printVector(nums);
    // 삽입 위치의 이진 탐색
    for (int target : {2, 6, 20}) {
        int index = binarySearchInsertion(nums, target);
        cout << "원소 " << target << " ; 삽입 위치의 인덱스: " << index << endl;
    }

    return 0;
}