主頁 > 軟體設計 > Leader笑著對我說:孩子10分鐘搞懂二分查找,不然世界這么大你就得去看看了

Leader笑著對我說:孩子10分鐘搞懂二分查找,不然世界這么大你就得去看看了

2021-06-12 08:47:24 軟體設計

深夜來臨我還不想入睡,無聊的我想起已經好幾天沒有更新文章,不知道寫點什么,我突然想到我對于演算法這方面的知識還是太淺
所以我決定在開一個專欄,就叫做 資料結構和演算法的混合雙打

二分查找

二分法是一個查找演算法,就是在一堆資料集里面找到你想要的那個資料

條件:

資料必須是有序序列
例如: [12,15,86,95,105,334,911,1000] 可以不是連續的,但是必須要是從小到大排列的,不能違背這個原則,這同樣也是它的一個小小小小小 缺點

核心思想:

掐頭結尾取中間

優點:

我稱它為查找界的鼻祖,查找速度快,效率極高

好的概念就說這么多,接下來代碼 showtime!!

一、最最最low 的寫法

# 我們先來搞一個陣列吧
list01 = [20, 45, 56, 79, 90, 110, 221, 285, 356, 618, 985, 1004]

# 接收要查找的數字
num = int(input("請輸入你要查找的數字:"))

## 假如我們不用演算法的情況下,是不是就像下面這樣寫

for item in list01:
	if num == item:
	print("啊我找到了")
	break

這樣就是我把串列的每一項拿出來,一個一個對比,如果相等就找到了,沒找到就一直找,什么時候找到算什么時候

這種查找為什么low呢,因為,你資料量少的時候,你可以這樣寫,那假如要是從幾億幾十億資料里面找,那么你這樣就要找幾億幾十億次,就顯得效率特別低

二、高級的演算法:二分法查找

# 二分法查找核心思想:掐頭結尾取中間 

# 位置	   left                mid    						 right
# 索引       0	1	2	3	4	5	 6	  7	   8	9	 10	  11	     
# list01 = [20, 45, 56, 79, 90, 110, 221, 285, 356, 618, 985, 1004]

# 找到 頭 和 尾
left = 0   # 取得串列的頭部,這個最開始是 20 ,那么它的索引就是 0 
right = len(list01) -1   # 尾部是1004, 那么索引就是 11 

# 取中間
mid = (left + right) // 2  # 左邊加右邊等于索引0+11,然后整除于2 

注意: 必須整除,因為你要是 / 2 的話,就容易出現小數點 .5 這樣的,在我們 索引中是沒有點幾 這個概念的

接下來我們為了演示輸入一個存在的數字90,然后和中間的mid這個數做比較,那么我們在現在中間的是110
90比110小,且串列是從小到大排列的,所以這個數字絕對不可能出現在串列的右邊

一定會出現在串列的左邊,那么我們就應該去移動右邊界到mid的前一位
也就是:

# 位置	   left           right mid    						 
# 索引       0	1	2	3	4	5	 6	  7	   8	9	 10	  11	     
# list01 = [20, 45, 56, 79, 90, 110, 221, 285, 356, 618, 985, 1004]

那么反之就是比中間數字大,就是right不變,left向右移動唄

根據上面的分析所以接下來我們就寫演算法程序了:

if num > list01[mid]:
    left = mid + 1
elif num < list01[mid]:
    right = mid - 1
else:
    print("我找到啦,這個數字在%s位置" % mid)

這樣我們的大致的演算法主體邏輯就寫完了,但是這樣寫只是寫了一步,我只是計算了第一次
也就是第一次移動,我們不能保證它移動一次就找到了

所以接下來我們應該是類似于這樣寫,加一個回圈,然后讓它一直找,找到直接break

while 1:
	# 要一直定義中間值
    mid = (left + right) // 2
    if num > list01[mid]:
        left = mid + 1
    elif num < list01[mid]:
        right = mid - 1
    else:
        print("我找到啦,這個數字在%s位置" % mid)
        break

那么我們千算萬算還是欠點考慮,就是那你輸入的這個數字不存在怎么辦,我輸入了一個60
它就會一直找找找,不斷回圈,因為left是要一直加1,而right是要一直減1
總有一次 left會到right左邊,right會到left右邊,這樣就代表左右都找過了,我們在找下去就沒有意義了

# 位置	         right left    			  		 
# 索引       0	1	2	3	4	5	 6	  7	   8	9	 10	  11	     
# list01 = [20, 45, 56, 79, 90, 110, 221, 285, 356, 618, 985, 1004]

所以我們代碼最終應該是這樣的:

list01 = [20, 45, 56, 79, 90, 110, 221, 285, 356, 618, 985, 1004]

num = int(input("請輸入你要查找的數字:"))
left = 0
right = len(list01) - 1

while left <= right:  # 當左邊比右邊小的時候才有意義,反之不存在
	# 要一直定義中間值
    mid = (left + right) // 2
    if num > list01[mid]:
        left = mid + 1
    elif num < list01[mid]:
        right = mid - 1
    else:
        print("我找到啦,這個數字在%s位置" % mid)
        break
else:
    print("抱歉,你找數字不存在")

我上面說它的效率是非常高的,我們舉個例子:

# 一億資料,用二分查找
1100000000   
250000000
325000000
4.....

最終我們可以計算出查找一億資料最多只要二分查找27次,就可以全部找一遍
也就是2的幾次方,我們去轉換成log以2為底的對數進行計算
https://blog.csdn.net/Yxh666

轉載請註明出處,本文鏈接:https://www.uj5u.com/ruanti/286802.html

標籤:其他

上一篇:學妹,你要的C語言版AOE網路資料結構來了,就這么簡單!

下一篇:Matlab里關于T2F/F2T/lpf.m函式呼叫應注意的問題及函式修改

標籤雲
其他(157675) Python(38076) JavaScript(25376) Java(17977) C(15215) 區塊鏈(8255) C#(7972) AI(7469) 爪哇(7425) MySQL(7132) html(6777) 基礎類(6313) sql(6102) 熊猫(6058) PHP(5869) 数组(5741) R(5409) Linux(5327) 反应(5209) 腳本語言(PerlPython)(5129) 非技術區(4971) Android(4554) 数据框(4311) css(4259) 节点.js(4032) C語言(3288) json(3245) 列表(3129) 扑(3119) C++語言(3117) 安卓(2998) 打字稿(2995) VBA(2789) Java相關(2746) 疑難問題(2699) 细绳(2522) 單片機工控(2479) iOS(2429) ASP.NET(2402) MongoDB(2323) 麻木的(2285) 正则表达式(2254) 字典(2211) 循环(2198) 迅速(2185) 擅长(2169) 镖(2155) 功能(1967) .NET技术(1958) Web開發(1951) python-3.x(1918) HtmlCss(1915) 弹簧靴(1913) C++(1909) xml(1889) PostgreSQL(1872) .NETCore(1853) 谷歌表格(1846) Unity3D(1843) for循环(1842)

熱門瀏覽
  • 面試突擊第一季,第二季,第三季

    第一季必考 https://www.bilibili.com/video/BV1FE411y79Y?from=search&seid=15921726601957489746 第二季分布式 https://www.bilibili.com/video/BV13f4y127ee/?spm_id_fro ......

    uj5u.com 2020-09-10 05:35:24 more
  • 第三單元作業總結

    1.前言 這應該是本學期最后一次寫作業總結了吧。總體來說,對作業的節奏也差不多掌握了,作業做起來的效率也更高了。雖然和之前的作業一樣,作業中都要用到新的知識,但是相比之前,更加懂得了如何利用工具以及資料。雖然之間卡過殼,但總體而言,這幾次作業還算完成的比較好。 2.作業程序總結 相比前兩個單元,此單 ......

    uj5u.com 2020-09-10 05:35:41 more
  • 北航OO(2020)第四單元博客作業暨課程總結博客

    北航OO(2020)第四單元博客作業暨課程總結博客 本單元作業的架構設計 在本單元中,由于UML圖具有比較清晰的樹形結構,因此我對其中需要進行查詢操作的元素進行了包裝,在樹的父節點中存盤所有孩子的參考。考慮到性能問題,我采用了快取機制,一次查詢后盡可能快取已經遍歷過的資訊,以減少遍歷次數。 本單元我 ......

    uj5u.com 2020-09-10 05:35:48 more
  • BUAA_OO_第四單元

    一、UML決議器設計 ? 先看下題目:第四單元實作一個基于JDK 8帶有效性檢查的UML(Unified Modeling Language)類圖,順序圖,狀態圖分析器 MyUmlInteraction,實際上我們要建立一個有向圖模型,UML中的物件(元素)可能與同級元素連接,也可與低級元素相連形成 ......

    uj5u.com 2020-09-10 05:35:54 more
  • 6.1邏輯運算子

    邏輯運算子 1. && 短路與 運算式1 && 運算式2 01.運算式1為true并且運算式2也為true 整體回傳為true 02.運算式1為false,將不會執行運算式2 整體回傳為false 03.只要有一個運算式為false 整體回傳為false 2. || 短路或 運算式1 || 運算式2 ......

    uj5u.com 2020-09-10 05:35:56 more
  • BUAAOO 第四單元 & 課程總結

    1. 第四單元:StarUml檔案決議 本單元采用了圖模型決議UML。 UML檔案可以抽象為圖、子圖、邊的邏輯結構。 在實作中,圖的節點包括類、介面、屬性,子圖包括狀態圖、順序圖等。 采用了三次遍歷UML元素的方法建圖,第一遍遍歷建點,第二、三次遍歷設定屬性、連邊,實作圖物件的初始化。這里借鑒了一些 ......

    uj5u.com 2020-09-10 05:36:06 more
  • 談談我對C# 多型的理解

    面向物件三要素:封裝、繼承、多型。 封裝和繼承,這兩個比較好理解,但要理解多型的話,可就稍微有點難度了。今天,我們就來講講多型的理解。 我們應該經常會看到面試題目:請談談對多型的理解。 其實呢,多型非常簡單,就一句話:呼叫同一種方法產生了不同的結果。 具體實作方式有三種。 一、多載 多載很簡單。 p ......

    uj5u.com 2020-09-10 05:36:09 more
  • Python 資料驅動工具:DDT

    背景 python 的unittest 沒有自帶資料驅動功能。 所以如果使用unittest,同時又想使用資料驅動,那么就可以使用DDT來完成。 DDT是 “Data-Driven Tests”的縮寫。 資料:http://ddt.readthedocs.io/en/latest/ 使用方法 dd. ......

    uj5u.com 2020-09-10 05:36:13 more
  • Python里面的xlrd模塊詳解

    那我就一下面積個問題對xlrd模塊進行學習一下: 1.什么是xlrd模塊? 2.為什么使用xlrd模塊? 3.怎樣使用xlrd模塊? 1.什么是xlrd模塊? ?python操作excel主要用到xlrd和xlwt這兩個庫,即xlrd是讀excel,xlwt是寫excel的庫。 今天就先來說一下xl ......

    uj5u.com 2020-09-10 05:36:28 more
  • 當我們創建HashMap時,底層到底做了什么?

    jdk1.7中的底層實作程序(底層基于陣列+鏈表) 在我們new HashMap()時,底層創建了默認長度為16的一維陣列Entry[ ] table。當我們呼叫map.put(key1,value1)方法向HashMap里添加資料的時候: 首先,呼叫key1所在類的hashCode()計算key1 ......

    uj5u.com 2020-09-10 05:36:38 more
最新发布
  • 【中介者設計模式詳解】C/Java/JS/Go/Python/TS不同語言實作

    * 中介者模式是一種行為型設計模式,它可以用來減少類之間的直接依賴關系,
    * 將物件之間的通信封裝到一個中介者物件中,從而使得各個物件之間的關系更加松散。
    * 在中介者模式中,物件之間不再直接相互互動,而是通過中介者來中轉訊息。 ......

    uj5u.com 2023-04-20 08:20:47 more
  • 露天煤礦現場調研和交流案例分享

    他們集團的資訊化公司及研究院在一個礦區正在做智能礦山的統一平臺的 試點,專案投資大概1億,包括了礦山的各方面的內容,顯示得我們這次交流有點多余。他們2年前開始做智能礦山的規劃,有很多煤礦行業專家的加持,他們的描述是非常完美,但是去年底應該上線的平臺,現在還沒有看到影子。他們確實有很多場景需求,但是被... ......

    uj5u.com 2023-04-20 08:20:25 more
  • 《社區人員管理》實戰案例設計&個人案例分享

    設計是一個讓人夢想成真程序,開始編碼、測驗、除錯之前進行需求分析和架構設計,才能保證關鍵方面都做正確 ......

    uj5u.com 2023-04-20 08:20:17 more
  • 軟體架構生態化-多角色交付的探索實踐

    作為一個技術架構師,不僅僅要緊跟行業技術趨勢,還要結合研發團隊現狀及痛點,探索新的交付方案。在日常中,你是否遇到如下問題 “ 業務需求排期長研發是瓶頸;非研發角色感受不到研發技改提效的變化;引入ISV 團隊又擔心質量和安全,培訓周期長“等等,基于此我們探索了一種新的技術體系及交付方案來解決如上問題。 ......

    uj5u.com 2023-04-20 08:20:10 more
  • 【中介者設計模式詳解】C/Java/JS/Go/Python/TS不同語言實作

    * 中介者模式是一種行為型設計模式,它可以用來減少類之間的直接依賴關系,
    * 將物件之間的通信封裝到一個中介者物件中,從而使得各個物件之間的關系更加松散。
    * 在中介者模式中,物件之間不再直接相互互動,而是通過中介者來中轉訊息。 ......

    uj5u.com 2023-04-20 08:19:44 more
  • 露天煤礦現場調研和交流案例分享

    他們集團的資訊化公司及研究院在一個礦區正在做智能礦山的統一平臺的 試點,專案投資大概1億,包括了礦山的各方面的內容,顯示得我們這次交流有點多余。他們2年前開始做智能礦山的規劃,有很多煤礦行業專家的加持,他們的描述是非常完美,但是去年底應該上線的平臺,現在還沒有看到影子。他們確實有很多場景需求,但是被... ......

    uj5u.com 2023-04-20 08:19:07 more
  • 《社區人員管理》實戰案例設計&個人案例分享

    設計是一個讓人夢想成真程序,開始編碼、測驗、除錯之前進行需求分析和架構設計,才能保證關鍵方面都做正確 ......

    uj5u.com 2023-04-20 08:18:57 more
  • 軟體架構生態化-多角色交付的探索實踐

    作為一個技術架構師,不僅僅要緊跟行業技術趨勢,還要結合研發團隊現狀及痛點,探索新的交付方案。在日常中,你是否遇到如下問題 “ 業務需求排期長研發是瓶頸;非研發角色感受不到研發技改提效的變化;引入ISV 團隊又擔心質量和安全,培訓周期長“等等,基于此我們探索了一種新的技術體系及交付方案來解決如上問題。 ......

    uj5u.com 2023-04-20 08:18:49 more
  • 05單件模式

    #經典的單件模式 public class Singleton { private static Singleton uniqueInstance; //一個靜態變數持有Singleton類的唯一實體。 // 其他有用的實體變數寫在這里 //構造器宣告為私有,只有Singleton可以實體化這個類! ......

    uj5u.com 2023-04-19 08:42:51 more
  • 【架構與設計】常見微服務分層架構的區別和落地實踐

    軟體工程的方方面面都遵循一個最基本的道理:沒有銀彈,架構分層模型更是如此,每一種都有各自優缺點,所以請根據不同的業務場景,并遵循簡單、可演進這兩個重要的架構原則選擇合適的架構分層模型即可。 ......

    uj5u.com 2023-04-19 08:42:41 more