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 Competitive Programming Academy 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 Competitive Programming Academy 学习路径的一部分,你的进度在网页和 CoddyKit 应用中同步。 Competitive Programming Academy 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 Competitive Programming Academy 课程的其余内容,请升级到 CoddyKit PRO。 Competitive Programming Academy 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 Competitive Programming Academy,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 Competitive Programming Academy 需要有经验吗?
无需任何先前经验。CoddyKit 上的 Competitive Programming Academy 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 Competitive Programming Academy 课中编写并运行代码吗?
能。每节 Competitive Programming Academy 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。