Go 每週一刷1.0

圖片拍攝於2021年1月2日，舟山東極島。

我說過了，會按照標籤來刷題。每一個類別刷四到五題，分兩篇文章，第一篇基礎題，第二篇稍微變型的題。開篇就從二分開始吧。

Leetcode 704

這是一道最典型的二分基礎題，從一個有序集合中查詢目標值，還不需要考慮元素重複問題，那麼就簡單了。


func search(nums []int, target int) int {
  left, right := 0, len(nums)-1
  var mid int
  for left <= right {
    // mid = (left + right) / 2
    // 獲取中位數
    mid = left + ((right - left) >> 1)
    // 如果中位數的值等於目標值，找到了，直接返回
    if nums[mid] == target {
      return mid
      // 如果當前中位數的值 > 目標值，說明值只可能存在中位數的左區間，
      // 並且不包括中位數
    } else if nums[mid] > target {
      right = mid - 1
      // 否則當前中位數的值 < 目標值，說明值只可能存在中位數的右區間,
      // 並且不包括中位數
    } else { 
      left = mid + 1
    }
  }
  return -1
}

值得注意的是求中位數的時候如果只是單純的 mid = (left + right) / 2 ，那麼當數字過大時相加會造成溢位，因此這裡直接使用位運算。

上面的程式碼還不是很嚴謹，比如說，開頭過個濾。

if len(nums) == 0 {
    return -1
  }

另外值得討論的一點是 left <= right ，不少人會在這上面糾結到底是 < 還是 <=。這是因為理解的角度不同，就會有大同小異的解法，就會產生差異化的程式碼。只要能理解邊界的問題，那麼咋麼寫都不重要。但是我依然覺得，好的程式碼不單單是多麼精簡和高階的技巧，而是簡單易懂。

left 和 right 都是陣列的下標，他們代表的是當前查詢的範圍區間。在程式中通過判斷的結果，來更新接下來要查詢的區間是往左區間縮小還是右區間縮小。

那什麼時候結束呢？

第一，程式已經找到結果了，那當然直接執行結束。

第二，沒找到結果，不斷的縮小區間，最後這個區間已經縮小成 0，沒區間值了，也結束了。

現在你明白上面為什麼要 <= 了吧。首先 left 肯定是不能大於 right 的，比如 [5,4] 這能是一個正常區間嘛。至於 = ，道理也很簡單，[5,5] 這個區間還有一個公共的 5，如果漏掉，會導致程式出錯。

Leetcode 34

這道題比剛才難度提高了一點，同樣是查詢目標值位置，我們需要返回兩個值，一個值是目標值出現的第一個位置以及目標值出現的最後一個位置。

那我們上面還能用嘛？

改改就能用！

本質上對左右區間縮小的判斷還是一樣的道理。唯一不同的是，之前我們在查詢到目標值之後就返回結果，現在不行了。我們得進一步確認目標值是不是對應第一個和最後一個的位置。

func searchRange(nums []int, target int) (res []int) {
  return append([]int{}, findFirstIndex(nums, target), findLastIndex(nums, target))
}

// 查詢元素第一個
func findFirstIndex(nums []int, target int) int {
  var mid int
  left, right := 0, len(nums)-1
  for left <= right {
    //如果數字大會造成溢位
    // mid = (left + right)/2 
    //使用位運算
    mid = left + ((right - left) >> 1)
    // 如果當前中位數的值比目標值大，說明目標值只可能存在中位數的左區間(不包括中位數)
    if nums[mid] > target {
      right = mid - 1
      // 如果當前中位數的值比目標值小，說明目標值可能只可能存在中位數的右區間
    } else if nums[mid] < target {
      left = mid + 1
    } else { //說明 此時中位數的值等於目標值，但是不能確定它就是相同目標值的第一個
      //在相等的情況下，如果當前中位數索引處是0，或者當前中位數上一個索引位置的值不等於目標值，那肯定就它了，程式結束
      if mid == 0 || (nums[mid-1] != target) {
        return mid
      } else { //否則的話 肯定在左邊，就往左區間再擠擠
        right = mid - 1
      }
    }
  }
  // 如果都沒找到，那就返回-1
  return -1
}

// 查詢元素最後一個
func findLastIndex(nums []int, target int) int {
  var mid int
  left, right := 0, len(nums)-1
  for left <= right {
    mid = left + ((right - left) >> 1)
    if nums[mid] > target {
      right = mid - 1
    } else if nums[mid] < target {
      left = mid + 1
    } else { //說明 此時中位數的值等於目標值，但是不能確定它就是相同目標值的最後一個
      //在相等的情況下，如果當前中位數索引處於最後一個位置，或者當前中位數下一個索引位置的值不等於目標值，那肯定就它了，程式結束
      if mid == len(nums)-1 || nums[mid+1] != target {
        return mid
      } else { //否則的話，肯定再右邊 就往右區間再擠擠
        left = mid + 1
      }
    }
  }
  // 如果都沒找到，那就返回-1 
  return -1
}

這期的題目就到這了，你有不一樣的解法嘛？那麼歡迎留言告訴我。程式碼放在:https://github.com/wuqinqiang/LeetCode-Go-Week。

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