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给定一个排好升序的数组A[1]、A[2]、……、A[n],其元素的值都两两不相等。请设计一高效的算法找出中间所有A[i]
= i的下标。并分析其复杂度。
解析:首先分析一下这个数组,假设其中某个位置的A[i] = i,那么可以肯定的值,之前的A[x] > x,之后的A[x] < x。还有一个显而易见的性质就是中间的A[i]=i一定是连续存在的,不可能跨区域存在,因为这个数组是升序的。
我给出的方法是二分查找,具体的做法是:我们假设一个新数组B,其元素是A[i] - i的值,这样的话,B[i] = 0的时候A[i] = i,而且把B数组划分成了三个部分,左边的小于零的区域,中间的等于零的区域,右边的大于零的区域。
我第一次的想法是:二分搜索这个想象中的新数组,找到值为零的下标,但是这个下标不一定是最左边的满足条件的下标,所以我们还需要写一个while来往左移动这个下标,直到找到最左边的符合条件的下标,如下代码(假设已经通过二分查找找到了符合条件的一个下标idx):
|
1
2
|
while(A[idx-1]
== (idx-1)) idx--; |
这样的话其时间复杂度就是O(logn) + O(n),还是属于On)的范畴。
后来我想到,为什么只去随机命中一个目标下标呢!如果二分查找这个数据的边界的话,就能直接得到最左边符合条件的下标了!其实二分查找不仅仅适用于对一个元素的搜索,也可以用于两个、三个特定相对位置元素的搜索。每次查找的时候,假设当前位置是mid,那么只要判断当前A[mid] - mid是否小于零,以及后一个元素A[mid+1] - (mid+1) == 0就行了。
#include
<iostream> usingnamespace
std; intBinarySearch(intcc[], intlen) { intl
= 0, r = len, mid; while(l
<= r) { mid
= l + ((r-l) >> 1); if(mid
== 0 && cc[mid] == mid) //
若数组一开始就符合条件 return0; //
若满足条件的下标不是从0开始,则边界是前一个<0,且后一个=0 if(cc[mid]-mid
< 0 && cc[mid+1]-(mid+1) == 0) returnmid+1; //
二分查找边界:前一个<0,且后一个=0 if(cc[mid]
- mid >= 0) r
= mid-1; else l
= mid+1; } return-1; } intmain() { //
int cc[] = {0, 1}; //
int cc[] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}; //
int cc[] = {-9, -8, -4, -2, 4, 5, 9}; //
int cc[] = {-5, -4, -3, 5, 6, 7}; intlen
= sizeof(cc)/sizeof(int); intidx
= BinarySearch(cc, len); if(idx
!= -1) { while(cc[idx]
== idx) { printf("%d
",
idx); idx++; } } else { printf("Not
found\n"); } getchar(); return0; } 版权声明:本文为博主原创文章,未经博主允许不得转载。
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原文地址:http://blog.csdn.net/wangfengfan1/article/details/47703789