76 binary_search 查找重复元素

【本文链接】

http://www.cnblogs.com/hellogiser/p/binary-search-for-repeated-element.html

【题目】

给定一个升序排列的自然数数组，数组中包含重复数字，例如：[1,2,2,3,4,4,4,5,6,7,7]。问题：给定任意自然数，对数组进行二分查找，返回数组正确的位置，给出函数实现。注：连续相同的数字，返回第一个匹配位置还是最后一个匹配位置，由函数传入参数决定。

【代码】

 C++ Code 
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/*
    version: 1.0
    author: hellogiser
    blog: http://www.cnblogs.com/hellogiser
    date: 2014/9/22
*/

#include "stdafx.h"
#include "iostream"
using namespace std;

enum MATCH_POS
{
    FIRST,
    LAST
};

int binary_search(int *a, int n, int value)
{
    if(a == NULL || n <= 0)
        return -1;
    int low = 0, high = n - 1, mid;
    while(low <= high)
    {
        mid = low + (high - low) / 2;
        if (value == a[mid])
        {
            return mid;
        }
        else if (value < a[mid])
        {
            high = mid - 1;
        }
        else
        {
            low = mid + 1;
        }
    }
    return -1;
}

int binary_search_2(int *a, int n, int value, MATCH_POS match)
{
    if(a == NULL || n <= 0)
        return -1;
    int low = 0, high = n - 1, mid;
    //==========================
    int count = 0;
    //==========================
    while(low <= high)
    {
        //==========================
        count ++;
        //==========================
        mid = low + (high - low) / 2;
        if (value == a[mid])
        {
            if (match == FIRST)
            {
                if (mid > 0 && a[mid - 1] == a[mid])
                {
                    high = mid - 1;
                }
                else
                {
                    //==========================
                    cout << "count = " << count << endl;
                    //==========================
                    return mid;
                }
            }
            else if (match == LAST)
            {
                if (mid < n - 1 && a[mid + 1] == a[mid])
                {
                    low = mid + 1;
                }
                else
                {
                    //==========================
                    cout << "count = " << count << endl;
                    //==========================
                    return mid;
                }
            }
        }
        else if (value < a[mid])
        {
            high = mid - 1;
        }
        else
        {
            low = mid + 1;
        }
    }
    return -1;
}

void test_base2()
{
    int a[] = {1, 2, 2, 3, 4, 4, 4, 5, 6, 7, 7};
    for (int i = 0; i < sizeof(a) / 4; i++)
    {
        cout << binary_search_2(a, sizeof(a) / 4, a[i], FIRST) << endl;
        cout << binary_search_2(a, sizeof(a) / 4, a[i], LAST) << endl;
    }

    cout << "=================================" << endl;
    int a2[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
    for (int i = 0; i < sizeof(a2) / 4; i++)
    {
        cout << binary_search_2(a2, sizeof(a2) / 4, a2[i], FIRST) << endl;
        cout << binary_search_2(a2, sizeof(a2) / 4, a2[i], LAST) << endl;
    }


    cout << "=================================" << endl;
    int a3[1024] = {0};
    cout << binary_search_2(a3, sizeof(a3) / 4, 0, FIRST) << endl;
    cout << binary_search_2(a3, sizeof(a3) / 4, 0, LAST) << endl;
}

void test_main()
{
    test_base2();
}

int main(void)
{
    test_main();
    return 0;
}

 由此可知，如果数组有1024个重复元素0，那么查找任然是只需要10次即可。

【参考】

http://hedengcheng.com/?p=595

http://www.cnblogs.com/sooner/p/3279429.html