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Coding Interview Prep · 课时

不会出错的经典二分查找

掌握 low、high 与 mid 循环

不会出错的经典二分查找 是 CoddyKit 上的免费 Coding Interview Prep 课时。 这是第 1 节课,共 4 节。 你可以在下方免费阅读本课时的完整内容 — 然后在浏览器中使用内置代码编辑器和全天候 AI 导师进行实践。 这是 Coding Interview Prep 学习路径的一部分,你的进度在网页和 CoddyKit 应用中同步。 Coding Interview Prep 课程共包含 4 节课。

将搜索空间减半

二分查找通过每一步将范围减半,在有序列表中查找值。这样就能把缓慢的 O(n) 扫描变成快速的 O(log n) 查找。

a = [1, 3, 5, 7, 9]  # must be sorted

有序是唯一规则

二分查找只能用于有序数据。如果列表无序,请先排序,否则结果将毫无意义且不正确。

a.sort()  # ascending order required

两个边界

从两个指针开始:将 low 设为索引 0,将 high 设为最后一个索引。如果目标存在,它始终位于两者之间。

low, high = 0, len(a) - 1

安全地找到中点

将 mid 计算为 low + (high - low) // 2。在 Python 中不会发生溢出,但这种写法是任何地方都应养成的安全习惯。

mid = low + (high - low) // 2

三种结果

将 a[mid] 与目标值比较。结果要么是找到了目标,要么目标比它小,要么目标比它大。每种情况都会以不同方式缩小范围。

if a[mid] == target:
    return mid

太小就向右

如果 a[mid] 小于目标值,答案一定在右侧。将 low 移到 mid + 1,舍弃左半部分。

elif a[mid] < target:
    low = mid + 1

太大就向左

如果 a[mid] 大于目标值,请搜索左半部分。将 high 移到 mid - 1,这样就不会再次检查 mid。

else:
    high = mid - 1

循环条件

请在low 小于或等于 high时继续循环。当两者交错时,范围为空,目标值不存在。

while low <= high:
    mid = low + (high - low) // 2

报告未找到

如果循环结束时仍未匹配,说明该值不存在。按照惯例,返回 -1,这样调用方就能区分成功与失败。

return -1  # target not in list

小心差一错误

经典错误是在移动指针时忘记+1 或 -1。漏掉它会导致 mid 被永远重复检查,从而进入无限循环。

low = mid + 1  # not low = mid

可以使用库时就用库

对于普通的成员测试,Python 的 bisect 模块已经提供了没有错误的查找功能。只有在需要自定义逻辑时,才应手写循环。

import bisect
i = bisect.bisect_left(a, target)

快速检查

思考是什么让循环保持正确。

回顾:无错误地查找

现在您可以设置 low 和 high,安全地计算 mid,缩小右侧范围,并避开差一错误。对数时间的查找方法已经掌握。🎯

常见问题解答

「不会出错的经典二分查找」课时是免费的吗?

是的 — 「不会出错的经典二分查找」的完整文本可在网页上免费阅读。要进行交互式练习(内置代码编辑器和全天候 AI 导师)并解锁 Coding Interview Prep 课程的其余内容,请升级到 CoddyKit PRO。 Coding Interview Prep 课程共包含 4 节课。

「不会出错的经典二分查找」这节课中我会学到什么?

掌握 low、high 与 mid 循环 你通过在浏览器中直接运行的动手代码来练习 Coding Interview Prep,全天候 AI 导师会在你学习这节课的过程中回答你的问题。

学习 Coding Interview Prep 需要有经验吗?

无需任何先前经验。CoddyKit 上的 Coding Interview Prep 课程适合初学者到高级学习者,你可以从这里开始或从头开始,按照自己的节奏学习。 这是第 1 节课,共 4 节。

「不会出错的经典二分查找」课时需要多长时间?

大多数 CoddyKit 课程大约需要 5–10 分钟。每节课都很精短且互动,所以你能稳步进步,并在网页和应用中从离开的地方继续。

我能在这节 Coding Interview Prep 课中编写并运行代码吗?

能。每节 Coding Interview Prep 课都包含内置代码编辑器,你可以在浏览器中直接编写并运行真实代码,并获得即时 AI 反馈 — 无需本地设置。

此课程中的所有课时

  1. 不会出错的经典二分查找
  2. bisect_left 与 bisect_right
  3. 第一个 True:谓词二分查找
  4. 对答案进行二分查找
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