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二分查找

楔子

如果有這樣一個清單,讓你從這個清單中找到66的位置,你要怎麼做?

l = [2,3,5,10,15,16,18,22,26,30,32,35,41,42,43,55,56,66,67,69,72,76,82,83,88]      

你說,so easy!

l.index(66)...

我們之是以用index方法可以找到,是因為python幫我們實作了查找方法。如果,index方法不給你用了。。。你還能找到這個66麼?

l = [2,3,5,10,15,16,18,22,26,30,32,35,41,42,43,55,56,66,67,69,72,76,82,83,88]

i = 0
for num in l:
    if num == 66:
        print(i)
    i+=1      

上面這個方法就實作了從一個清單中找到66所在的位置了。

但我們現在是怎麼找到這個數的呀?是不是循環這個清單,一個一個的找的呀?假如我們這個清單特别長,裡面好好幾十萬個數,那我們找一個數如果運氣不好的話是不是要對比十幾萬次?這樣效率太低了,我們得想一個新辦法。

二分查找算法

l = [2,3,5,10,15,16,18,22,26,30,32,35,41,42,43,55,56,66,67,69,72,76,82,83,88]      

你觀察這個清單,這是不是一個從小到大排序的 有序 清單呀?

如果這樣,假如我要找的數比清單中間的數還大,是不是我直接在清單的後半邊找就行了?

二分查找

這就是 二分查找算法 !

那麼落實到代碼上我們應該怎麼實作呢?

簡單版二分法

二分查找
二分查找
def find(l, num):
    if l:
        mid = (len(l)-1)//2
        if l[mid] > num:
            # 從左邊找
            find(l[:mid], num)
        elif l[mid] < num:
            # 從右邊找
            find(l[mid+1:], num)
        else:
            print('找到啦')
    else:
        print('找不到')      

二分查找基礎版

更新版二分法

二分查找
二分查找
def find2(l, num, start=0, end=None):
    end = end if end else len(l) - 1
    mid = (end-start)//2 + start
    if start >= end:
        print('找不到')
    elif l[mid] > num:
        find2(l, num, end=mid)
    elif l[mid] < num:
        find2(l, num, start=mid+1, end=end)
    else:
        print('找到啦', mid)      

二分查找更新版