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python 学习笔记 day17 初识算法

分类: IT文章 • 2023-11-30 07:43:25

二分查找算法

首先要求被查找的序列是有序的！

思路：

拿要被查找的元素和序列的中间位置元素比较，如果中间元素位置大，说明要查找的元素在序列的右半边，反之在左半边，依次比较之后，直到mid位置的元素和要查找的元素相等为止，返回索引；

代码：（使用递归）

L=[1,2,3,7,8,12,23,45,67,78,89,90]
def binary_research(L,item,start=0,end=len(L)):  #二分查找算法 要求查找对象是有序的！
    mid=int((start+end)/2)
    if L[mid]<item:
        start=mid+1
        return binary_research(L,item,start=start)
    elif L[mid]>item:
        end=mid
        return binary_research(L,item,end=end)
    elif L[mid]==item:
        return mid
    else:
        return False

print(binary_research(L,67))

运行结果：

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 版本二（主要是针对要查找的元素不在原列表，会报错使用的暴力解法）

L=[1,2,3,7,8,12,23,45,67,78,89,90]
def binary_research(L,item,start=0,end=len(L)):  #二分查找算法 要求查找对象是有序的！
    try:
        mid=int((start+end)/2)
        if L[mid]<item:
            start=mid+1
            return binary_research(L,item,start=start)
        elif L[mid]>item:
            end=mid
            return binary_research(L,item,end=end)
        else:
            return mid
    except:
        return False


print(binary_research(L,68))

运行结果：

python 学习笔记 day17 初识算法

 版本三（Eva-J）

上面的代码有一点小问题，就是使用定义函数的时候 关键字参数end使用了一个列表，所以你要在函数之前，就把要排序的L准备好，放在函数定义之前，这就很不好了，所以一般在定义函数的时候不这样写，所以在定义函数时，end先是指定了None,然后在函数内部使用三元运算符给end重新按照情况赋值

L=[1,2,3,7,8,12,23,45,67,78,89,90]
def binary_research(L,item,start=0,end=None):  #二分查找算法 要求查找对象是有序的！
    end=len(L) if end==None else end
    try:
        mid=int((start+end)/2)
        if L[mid]<item:
            start=mid+1
            return binary_research(L,item,start=start)
        elif L[mid]>item:
            end=mid
            return binary_research(L,item,end=end)
        else:
            return mid
    except:
        return False


print(binary_research(L,67))

 版本四（Eva-J）主要是针对要查找的元素不在列表中

思路：

二分查找是相当于有两个指针，start 和 end,然后通过比较要查找部分序列的中间元素和要查找的元素大小，来不断改变两个指针的值，当两个指针相遇 找到了，那函数就结束了，那如果当两个指针相遇但是这个元素 和要查找的元素值不相等，那就会下一轮查找，如果这个中间值比查找的元素值小，那就会右半边查找，改变start的值，strart+1 ，或者中间值比要查找的元素值大，就在左半边查找，改变end的值 end-1，但是不管怎样，都会导致start的值大于end的值，就是没找到嘛，这个为标志就好啦，这种情况就直接返回 没找到就ok了~

def binary_search(L,item,start=0,end=None):
    end=len(L) if end==None else end
    mid=(start+end)//2
    if start<=end:
        if L[mid]<item:
            return binary_search(L,item,start=mid+1)
        elif L[mid]>item:
            return binary_search(L,item,end=mid-1)
        else:
            return mid
    else:
        return "找不到该值！"

L=[1,2,3,7,8,12,23,45,67,78,89,90]
ret=binary_search(L,67)
print(ret)

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