力扣35:二分法在搜索插入位置中的运用
有序数组的定位
在一个严格递增的数字序列中,每个元素都有其确定的位置。当新元素试图加入时,我们需要回答两个问题:它是否已经存在?如果不存在,它应该插入在哪里?这道题要求我们在O(log n)时间内完成这个精确定位。
递归二分法的边界
递归处理逻辑:
1.双元素区间处理:当搜索范围缩小到2个元素时(l+1 == r-1),通过三重判断确定插入位置:位于中间、等于右边界或小于左边界
2.单元素区间终结:当区间只剩1个元素时(l == r-1),直接比较大小决定插入左侧还是右侧
3.动态区间调整:通过中点比较决定搜索方向,特别注意处理mid-1<0的边界情况,避免数组越界
代码及注释
class Solution { public: // 递归核心:在半开区间[l,r)中定位target int binaryselect(vector<int> a, int num, int l, int r) { // 处理三元素区间特殊情况 if (l + 1 == r-1) { // 实际处理2个有效元素 if (a[l] < num && a[r-1] > num) return l+1; // 插入两元素之间 else if(a[r-1] == num) return r-1; // 命中右边界 else if(a[l] >= num) return l; // 需插入左边界前 return r; // 插入右边界后 } // 处理单元素区间 else if(l == r-1) { return a[l] < num ? l+1 : l; // 决定插入左右 } // 常规二分处理 else { int mid = (l + r-1) / 2; // 中点计算 if (a[mid] == num) return mid; // 直接命中 // 搜索右侧区间[mid+1,r) else if(a[mid] < num) return binaryselect(a, num, mid + 1, r); // 搜索左侧区间[l,mid) else { if(mid-1 < 0) return l; // 左边界保护 return binaryselect(a, num, l, mid); } } } int searchInsert(vector<int>& nums, int target) { // 启动递归,初始区间[0,n) return binaryselect(nums, target, 0, nums.size()); } };
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