二分模板
二分分为二分查找和二分答案。
二分查找。实际上就是一个有序数列中有一个解,然后搜一遍求这个解。而直接for循环暴搜一遍的话时间复杂度是O(n),而用二分查找可以降低时间复杂度,为O(logn);而数组形象化出来的话就是0000010000000(0为无解,1为有解),二分就是要找中间的1,即为唯一解。所以开始l和r设为一定是无解的部分,代码如下。
int search(int key)
{
int l = 0, r = n + 1 //一定无解
while(l + 1 < r)
{
int mid = (l + r) >> 1;
if(a[mid] == key) return mid;//找到了
if(a[mid] > key) r = mid;
else l = mid;
}
return -1;
}
注:如果求函数解析式的值,只用改while条件是 r-l小于题目最小精度再小两个精度
二分答案是二分查找的推广,即是有很多个解,然后寻找最优解。
一般求最大值就是就是1111100000000。此时r仍然是一定无解,而l则是一定有解的边界(即数组的最小下标),最后输出l
最小值则返过来是00001111,此时l是无解,r是有解,最后输出r。
下面是1111000情况的代码
int l = 1, r = n + 1;
while(l + 1 < r)
{
int mid = (l + r) >> 1;
if(!check(mid)) r=mid; //表示mid不符合题目要求,无解
else l=mid;
}
//最终l为解
题目中的运用一般分三类,一是查找某个元素是否存在用二分优化复杂度(前提是有序,要先排序),二是计算函数取值,三是枚举最优解。这三种用法的写法有区别,要注意区分。二分答案用的比较多,一般是在比较mid和key的地方做了手脚,根据题目写个check(mid)函数即可。