在三分钟内学习二分查找

数据库 后端
二分查找最常用于数组,但也可以应用于数据库中的有序序列、排序链表中的搜索算法,甚至决策过程中可以预测和系统地划分范围的情况。

二分查找是一种在有序数组中查找元素的算法,通过不断将搜索区域分成两半来实现。你可能在日常生活中已经不知不觉地使用了大脑里的二分查找。

最常见的例子是在字典中查找一个单词。假设你想找到“马拉松”的定义。你不会从字典的开头开始查找。你会打开字典大约在中间位置。如果你在‘T’处,你已经过头了。所以,你会调整并分割差距,缩小范围直到找到“马拉松”。

这个逐步排除的过程就是二分查找的要点,但是针对数组的情况。

线性查找 vs 二分查找

考虑一个从1到100的数字数组,你需要在这个范围内找到一个特定的数字,就像玩一个猜数游戏。

线性查找

简单的方法是使用一个简单的for循环——遍历数组中的每个元素直到找到目标项。

function findItem(arr, item) {
  for (let i = 0; i < arr.length; i++) {  
    if (arr[i] === item) {  
      return i;  
    }
  }
  return -1; // 未找到项
}

这个方法可以找到,但它的时间复杂度是O(n);想象一下,如果你要找的数在1到1万亿之间。

你可以比线性查找做得更好。

二分查找

使用二分查找,不是检查每个元素,而是从中间开始。如果你要找的数字更大,你向右走;如果更小,你向左走。

然后呢?你重复这个过程。中间,左边或右边,缩小可能性直到找到数字。

function binarySearch(arr, target) {
  let left = 0;
  let right = arr.length - 1;
  while(left <= right) {
    let mid = Math.floor((left + right) / 2);
    if(arr[mid] === target) return mid;
    if(arr[mid] < target) left = mid + 1;
    else right = mid - 1;
  }
  return -1;
}

它不仅能迅速切入数据;时间复杂度为O(logN),比线性搜索快得多。

在空间方面,它是O(1)。不需要额外的存储空间。

小结:何时使用二分查找?

二分查找最常用于数组,但也可以应用于数据库中的有序序列、排序链表中的搜索算法,甚至决策过程中可以预测和系统地划分范围的情况。

重要的是,二分查找只能在排序的项目集合上执行。整个二分查找的方法基于这样一个原则,即集合是按顺序排列的,这样算法才能通过比较中间项来预测搜索项的位置。如果集合没有排序,这种预测就不起作用,算法也不能正确运行。

责任编辑:赵宁宁 来源: 小技术君
相关推荐

2009-11-03 17:15:07

VB.NET开发Exc

2024-05-16 11:13:16

Helm工具release

2009-11-09 12:55:43

WCF事务

2024-12-18 10:24:59

代理技术JDK动态代理

2023-12-27 08:15:47

Java虚拟线程

2024-01-16 07:46:14

FutureTask接口用法

2022-02-17 09:24:11

TypeScript编程语言javaScrip

2021-04-20 13:59:37

云计算

2024-08-30 08:50:00

2020-06-30 10:45:28

Web开发工具

2013-06-28 14:30:26

棱镜计划棱镜棱镜监控项目

2020-06-29 07:42:20

边缘计算云计算技术

2024-07-05 09:31:37

2024-01-12 07:38:38

AQS原理JUC

2009-11-05 16:04:19

Oracle用户表

2021-02-03 14:31:53

人工智能人脸识别

2023-12-04 18:13:03

GPU编程

2024-10-15 09:18:30

2021-12-17 07:47:37

IT风险框架

2020-03-08 16:45:58

数据挖掘学习数据量
点赞
收藏

51CTO技术栈公众号