在binarySearch中检查中点以查找值多少次?[已关闭]

ejk8hzay  于 2023-02-11  发布在  其他
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如果我们假设这个值存在并且是随机的,那么要检查中点多少次才能找到这个值,这是针对一个100万个int的数组。
例如,如果该值不存在,则答案为:每次以1,000,000为底的对数或约20,因为从未找到该值。
如果这个数字确实存在,平均检查中点多少次?它是否仍然接近20,如果是,为什么?
当然,这是一个有序数组,目标值是随机的。
根据评论中的建议,所有值都是唯一的,即没有重复值。
下面是代码:

int binarySearch(int array[], int find, int low, int high) {
  while(low <= high) {
    int mid = low + (high - low) / 2;
    if(array[mid] == find) {
      return mid;
    } else if(array[mid] < find) {
      low = mid + 1;
    } else {
      high = mid - 1;
    }
  }
  return -1;
}
9jyewag0

9jyewag01#

如果该数字存在,平均检查中点多少次?
约 * log 2N- 1* 次。
它还会是20吗?如果是,为什么?
否。如果该数字确实存在,则某些迭代将提前结束,从而将不存在的目标平均值减少约 * 至少1*。@Mark Tolonen
大约 * 至少1* 是因为如果数组中的值不是唯一的(OP不能解决的问题),查找所需的步骤会更少。

s3fp2yjn

s3fp2yjn2#

如果这个数字确实存在,平均检查中点多少次?它是否仍然接近20,如果是,为什么?
你的二进制搜索将数组中的值组织成一个二叉树,其中根是你检查的第一个中点。在一个完整的二叉树中,* 一半 * 的节点位于最深的一级,剩下的一半节点位于下一个最深的一级,以此类推。
相等性检查通常比它的价值更昂贵,我建议你这样写你的二分查找:

int binarySearch(int array[], int find, int low, int high) {
  while(low < high) {
    int mid = low + (high - low) / 2;
    if(array[mid] < find) {
      low = mid + 1;
    } else {
      high = mid;
    }
  }
  return array[low] == find ? low : -1; 
}

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