二分搜索问题:设a[0:n-1]是已排好序的数组。试改写二分搜索算法,使得当搜索元素x不在数组a中时,返回小于x的最大元素的位置i和大于x的最小元素的位置j;当搜索元素x在数组a中时,返回x在数组中的位置,此时i和j相同。
时间: 2023-04-29 11:05:58 浏览: 461
设a[0:n-1]是一个已排好序的数组。请改写二分搜索算法,使得当搜索元素x不在数组中时,返回小于x的最大元素的位置I和大于x的最大元素位置j
题目翻译:给定已排序的数组a[0:n-1]。尝试改写二分搜索算法,使得当搜索元素x不在数组a中时,返回小于x的最大元素位置i和大于x的最小元素位置j;当搜索元素x在数组a中时,返回元素在数组中的位置。
回答:这个题目要求我们改写二分搜索算法,使其能够返回搜索元素x的位置i,以及当x不在数组a中时,返回小于x的最大元素位置i和大于x的最小元素位置j。也就是说,我们需要维护两个指针i和j,它们分别指向小于x的最大元素和大于x的最小元素。
算法流程如下:
1. 初始化指针start为0,end为n-1,i为-1,j为n。
2. 如果start > end,则返回i和j。
3. 找到数组的中间位置mid,比较a[mid]和x的大小。
4. 如果a[mid] == x,则直接返回mid作为搜索结果。
5. 如果a[mid] > x,则更新j为mid,然后缩小搜索范围到start~mid-1。
6. 如果a[mid] < x,则更新i为mid,然后缩小搜索范围到mid+1~end。
7. 重复步骤3~6,直到找到x或者搜索范围为空。
8. 如果没有找到x,则返回i和j,它们分别指向小于x的最大元素和大于x的最小元素。
这个算法的时间复杂度为O(log n),因为每次搜索都将搜索范围缩小一半。需要注意的是,在搜索过程中,i和j的初值需要分别设置为-1和n,这样才能保证当x不在数组a中时,i和j始终都会被更新。
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