Scala PHP Golang 二分法查詢

2021-07-10 16:53:10 字數 1439 閱讀 9460

二分法查詢是比較常見的查詢演算法。

對於乙個有序序列,注意:是有序序列,找出其中某乙個元素,通常的做法是序列中拿出乙個乙個的元素,每個元素和所需元素作比較,如果是想要的結果,就把元素的序號輸出來。例如有序列:0, 3, 5, 7, 9, 11, 12, 13。我想要找7這個元素,我就取第乙個元素0,和「11」比較,發現不是,然後取第二個「3」和「11」比較...直到取到第六個元素「11」,發現是想要的,就輸出6。這樣查詢的時間複雜度很明顯是n。

這樣做顯然不夠完美,寫程式是講究執行效率的。以上面的序列「0, 3, 5, 7, 9, 11, 12, 13」為例,二分法的做法是:首先確定查詢的「區間」,區間左端是「0」,區間右端是「13」,然後取這個區間中點作為和需要比較的物件比較,如果中點元素大於要查物件,就把中點作為下次查詢的區間的左端(以從小到大的序列為例,如果序列是從大到小反之為右端),原來的右端還是右端;如果中點元素小於要查的物件,就把中點作為下次查詢的區間的右端...然後繼續這樣比較,直到查到所查元素為止。這樣查詢的時間複雜度是log2n。可能很多人對於這個結果的所得表示很茫然,讓我們來一起算一下。假設序列的長度是n,那麼第一次查詢後變為:n/2,第二次查詢後:n/4...假設第x次 後找到所選數字:n/(2^x);這個時候序列的長度應該是大於或者等於1的;即2^x >= n ,由於算的是x的次數,可令 2^x = n ;得出:x = log2n 即時間複雜度為:log2n。如果這樣不是很好理解,我們換乙個思維想想:

時間複雜度不就是迴圈的次數嘛,求時間複雜度實際上就是求迴圈了多少次唄~我們倒著推:假設現在已經取到所需的元素,那麼現在的序列長度肯定是大於等於一,就令他為一,時間複雜度嘛,為的就是算最長需要的時間嘛,它現在乘以2就是上一次的長度,再乘以2就是上上此的長度,假設成了x次後變為了n,那麼為: 2^x = n。迴圈次數x為log2n,即時間複雜度為:log2n。

以下分別是用golang、php和scala寫的二分法查詢:

golang:

//輸出-1代表沒有此數字

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