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。
题解:
class Solution:
def search(self, nums: List[int], target: int) -> int:
# 定义target在左闭右闭的区间里,[left, right]
left, right = 0, len(nums) - 1
# 因为left == right的时候,在[left, right)是无效的空间,所以使用 <
while left <= right:
# 防止溢出 等同于(left + right)/2
mid = (right - left) // 2 + left
if nums[mid] > target:
# target在左区间,所以[left, mid - 1]
right = mid - 1
elif nums[mid] < target:
# target在右区间,所以[mid + 1, right]
left = mid + 1
else:
# 数组中找到目标值,直接返回下标
return mid
# 未找到目标值
return -1
'''
时间复杂度O(Logn)
空间复杂度O(1)
'''
注意边界条件,如果left<=right,那赋值的时候为mid-1,如果是left<right,就赋值为mid。
时间复杂度分析:
假使总共有n个元素,那么二分后每次查找的区间大小就是n,n/2,n/4,…,n/2^k(接下来操作元素的剩余个数),其中k就是循环的次数。
最坏的情况是K次二分之后,每个区间的大小为1,找到想要的元素
令n/2^k=1,
可得k=log2n,(是以2为底,n的对数),所以时间复杂度可以表示O()=O(logn).