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1、题目链接

https://leetcode.cn/problems/binary-search/description/

2、题目描述

704、 二分查找
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。

3、题解

二分查找算法详解与实现

解题步骤

1. 初始化边界：设定两个指针left和right，分别指向数组的起始位置和结束位置。
2. 循环条件：当left小于等于right时，继续搜索。否则，返回-1表示未找到目标值。
3. 计算中间点：取left和right的中间值mid，防止溢出可以使用mid = left + (right - left) / 2。
4. 比较中间点与目标值：
   • 如果nums[mid]等于目标值target，返回当前mid作为结果。
   • 如果nums[mid]小于目标值，说明目标值在右半部分，更新left为mid + 1。
   • 如果nums[mid]大于目标值，说明目标值在左半部分，更新right为mid - 1。
5. 返回结果：如果循环结束仍未找到目标值，则返回-1。

实现代码

Java

public int search(int[] nums, int target) {int left = 0, right = nums.length - 1;while (left <= right) {int mid = left + (right - left) / 2;if (nums[mid] == target) return mid;else if (nums[mid] < target) left = mid + 1;else right = mid - 1;}return -1;
}

Python

def search(nums, target):left, right = 0, len(nums) - 1while left <= right:mid = left + (right - left) // 2if nums[mid] == target:return midelif nums[mid] < target:left = mid + 1else:right = mid - 1return -1

Go

func search(nums []int, target int) int {left, right := 0, len(nums) - 1for left <= right {mid := left + (right - left) / 2if nums[mid] == target {return mid} else if nums[mid] < target {left = mid + 1} else {right = mid - 1}}return -1
}

JavaScript

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