C++二分查找算法详解与LeetCode题目实践

二分查找算法题汇总整理是一份以C++为主的编程教育资源，主要针对LeetCode等在线算法竞赛题目进行整理和讲解。该文档的核心内容围绕二分查找算法展开，这是一种高效的在有序数组中查找特定元素的搜索算法，其基本思想是将查找范围逐步缩小，通过比较目标值与中间元素的大小关系来决定下一步搜索的方向。 **一、二分查找的框架** 在C++中，二分查找的基本框架通常包含以下几个部分： 1. 初始化左右边界，`left`设为0，`right`设为数组长度减1。 2. 当`left`小于等于`right`时，执行循环： - 计算中间索引`mid`，这里需要注意的是为了避免整数溢出，应使用`(right + left) / 2`而非`(right - left) / 2`。 - 检查`nums[mid]`与`target`的大小关系： - 如果相等，直接返回`mid`。 - 如果`nums[mid]`小于`target`，说明目标可能在右半部分，更新`left`为`mid + 1`。 - 否则，`nums[mid]`大于`target`，说明目标可能在左半部分，更新`right`为`mid - 1`。 3. 当循环结束，没有找到目标值时，返回-1，表示目标不存在于数组中。 **二、寻找一个数（基础二分查找）** 基础的二分查找适用于查找目标值是否存在数组中。在代码实现时，有几个关键点需要注意： - 循环条件设置为`left <= right`，确保不会错过数组中的最后一个元素，因为在初始化`right`时，它指向的是最后一个元素的索引。 - 当`nums[mid]`等于目标值时，直接返回`mid`，否则，根据大小关系调整`left`或`right`。 - 更新边界时，为了保证不会越界，`left`的递增或递减是`mid + 1`或`mid - 1`，而不是直接`mid`。 文档强调了在编写二分查找代码时，使用`elseif`代替`else`的写法，以清晰展示每种情况，方便理解和记忆。同时，作者也提到了在实际应用中可能遇到的细节问题，如处理边界情况和避免整数溢出。 通过学习和练习这些题目，开发者可以提升自己的算法设计和优化能力，对于求职中的秋招面试来说，熟练掌握二分查找算法是很有帮助的。对于准备LeetCode或其他类似的算法挑战，熟悉并运用二分查找可以大大提高解决问题的效率。