简单二分法查找(binary search)
时间:2022-07-23
本文章向大家介绍简单二分法查找(binary search),主要内容包括其使用实例、应用技巧、基本知识点总结和需要注意事项,具有一定的参考价值,需要的朋友可以参考一下。
有一个面试题是对一个1000万的数字进行快速查找,并且使用内存不能查过100M 答: 现在有1000个数字 每个数子大小为8Kb(为long基本类型) 那么现在占据用的内存 为800M 我们进行算法设计 ,将这个数据进行有序排列,组成为一个数组, 进而进行 折中查找,每一次在查找的时候取中间位置的数据,如下图(图片来源极客时间):
// 二分查找的递归实现
public int bsearch(int[] a, int n, int val) {
return bsearchInternally(a, 0, n - 1, val);
}
private int bsearchInternally(int[] a, int low, int high, int value) {
if (low > high) return -1;
int mid = low + ((high - low) >> 1);
if (a[mid] == value) {
return mid;
} else if (a[mid] < value) {
return bsearchInternally(a, mid+1, high, value);
} else {
return bsearchInternally(a, low, mid-1, value);
}
}
上面这种思想也就是二分法思想,但是还有就是二分法的这种思想的使用场景的局限性还是比较多的
- 二分法依赖的是顺序表结构(数组)
- 那二分查找能否依赖其他数据结构呢?比如链表。答案是不可以的,主要原因是二分查找算法需要按照下标随机访问元素。我们在数组和链表那两节讲过,数组按照下标随机访问数据的时间复杂度是 O(1),而链表随机访问的时间复杂度是 O(n)。所以,如果数据使用链表存储,二分查找的时间复杂就会变得很高
- 二分法针对的是有序数组
- 二分查找对这一点的要求比较苛刻,数据必须是有序的。如果数据没有序,我们需要先排序。前面章节里我们讲到,排序的时间复杂度最低是 O(nlogn)。所以,如果我们针对的是一组静态的数据,没有频繁地插入、删除,我们可以进行一次排序,多次二分查找。这样排序的成本可被均摊,二分查找的边际成本就会比较低。但是,如果我们的数据集合有频繁的插入和删除操作,要想用二分查找,要么每次插入、删除操作之后保证数据仍然有序,要么在每次二分查找之前都先进行排序。针对这种动态数据集合,无论哪种方法,维护有序的成本都是很高的。所以,二分查找只能用在插入、删除操作不频繁,一次排序多次查找的场景中。针对动态变化的数据集合,二分查找将不再适用。那针对动态数据集合
- 数据量太小也是不适合二分法的
- 如果要处理的数据量很小,完全没有必要用二分查找,顺序遍历就足够了。比如我们在一个大小为 10 的数组中查找一个元素,不管用二分查找还是顺序遍历,查找速度都差不多。只有数据量比较大的时候,二分查找的优势才会比较明显。不过,这里有一个例外。
- 如果数据之间的比较操作非常耗时,不管数据量大小,我都推荐使用二分查找。比如,数组中存储的都是长度超过 300 的字符串,如此长的两个字符串之间比对大小,就会非常耗时。我们需要尽可能地减少比较次数,而比较次数的减少会大大提高性能,这个时候二分查找就比顺序遍历更有优势。
- 数据量太大也不适合使用二分法,
- 准确来说数据量太大不适合使用数组存储数据,比如说1GB 的数据,使用数组存储的话,这1GB数据必须是连续的存储,比如你现在剩余内存为1GB 但是这个1GB数据 不一定能存储这1GB的数组 而能存储的下1GB的链表。
- JavaScript 教程
- JavaScript 编辑工具
- JavaScript 与HTML
- JavaScript 与Java
- JavaScript 数据结构
- JavaScript 基本数据类型
- JavaScript 特殊数据类型
- JavaScript 运算符
- JavaScript typeof 运算符
- JavaScript 表达式
- JavaScript 类型转换
- JavaScript 基本语法
- JavaScript 注释
- Javascript 基本处理流程
- Javascript 选择结构
- Javascript if 语句
- Javascript if 语句的嵌套
- Javascript switch 语句
- Javascript 循环结构
- Javascript 循环结构实例
- Javascript 跳转语句
- Javascript 控制语句总结
- Javascript 函数介绍
- Javascript 函数的定义
- Javascript 函数调用
- Javascript 几种特殊的函数
- JavaScript 内置函数简介
- Javascript eval() 函数
- Javascript isFinite() 函数
- Javascript isNaN() 函数
- parseInt() 与 parseFloat()
- escape() 与 unescape()
- Javascript 字符串介绍
- Javascript length属性
- javascript 字符串函数
- Javascript 日期对象简介
- Javascript 日期对象用途
- Date 对象属性和方法
- Javascript 数组是什么
- Javascript 创建数组
- Javascript 数组赋值与取值
- Javascript 数组属性和方法
- Android自定义带圆点的半圆形进度条
- Android使用MulticastSocket实现多点广播图片
- Android自定义view仿微信刷新旋转小风车
- sqlmap手册
- Android绘制动态折线图
- Python PIL库图片灰化处理
- django 实现简单的插入视频
- 快速解决Django关闭Debug模式无法加载media图片与static静态文件
- Pycharm及python安装详细步骤及PyCharm配置整理(推荐)
- Django media static外部访问Django中的图片设置教程
- Python图片处理模块PIL操作方法(pillow)
- Android自定义View实现圆环带数字百分比进度条
- Python按照list dict key进行排序过程解析
- Java并发编程的艺术(一)
- Python3.7 读取音频根据文件名生成脚本的代码