Pesquisa binária
Guia detalhado e implementação de Python para o problema de 'Pesquisa Binária'.
1. Aprenda
O problema da 'Pesquisa Binária' é um desafio importante na seção Pesquisa Binária.
Esta implementação concentra-se na lógica de nível fácil em Python.
Priorizamos a precisão técnica e a legibilidade do código em nossas soluções fornecidas.
2. Real-World Applications
3. Visual Intuition
Visualizando o fluxo lógico para Pesquisa Binária.
4. Prerequisites
5. Step-by-Step Thinking
1. Understand the problem
Leia atentamente a declaração do problema da Pesquisa Binária.
2. Formulate brute force
Elabore uma solução iterativa simples.
3. Identify inefficiency
Procure cálculos redundantes.
4. Optimize search path
Use hashing ou classificação para acelerar o processo.
5. Final Implementation
Limpe o código para padrões de produção.
Declaração do problema
Dado um array de inteiros nums que é classificado em ordem crescente, e um inteiro target, escreva uma função para pesquisar target em nums. Se target existir, retorne seu índice. Caso contrário, retorne -1.
Você deve escrever um algoritmo com complexidade de tempo de execução O(log n).
Escreva uma função search(nums: List[int], target: int) -> int.
- •1 <= len(nums) <= 10^4
- •-10^4 < nums[i], target < 10^4
- •All integers in nums are unique
- •nums is sorted in ascending order
Exemplos
nums = [-1, 0, 3, 5, 9, 12], target = 9
4
9 exists in nums and its index is 4.
nums = [-1, 0, 3, 5, 9, 12], target = 2
-1
2 does not exist in nums so return -1.
Need a Hint?
Edge Cases to Watch
- Estruturas de entrada vazias
- Entradas de elemento único
- Grandes limites numéricos
Pronto para resolver?
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Insights e variações da entrevista
Análise de complexidade
Por que tempo: Directly evaluates all possibilities.
Por que espaço: Uses standard local memory.
Por que tempo: Optimized paths reduce total operations.
Por que espaço: May trade memory for speed.
Código Python da solução otimizada
Código Python da solução otimizada
def binary_search_opt(arr, x):
l, r = 0, len(arr) - 1
while l <= r:
mid = l + (r - l) // 2
if arr[mid] == x:
return mid
if arr[mid] < x:
l = mid + 1
else:
r = mid - 1
return -1Código de força bruta (protegido por spoiler)
Código de força bruta (protegido por spoiler)
def binary_search_recursive(arr, x, l, r):
if r >= l:
mid = l + (r - l) // 2
if arr[mid] == x:
return mid
elif arr[mid] > x:
return binary_search_recursive(arr, x, l, mid - 1)
else:
return binary_search_recursive(arr, x, mid + 1, r)
return -1Algorithm Pattern Checklist
When dealing with Binary Search data patterns.
- Are constraints clear?
- Is there a linear or logarithmic optimization possible?
Key Revision Notes
Aplicam-se propriedades de problema de pesquisa binária padrão.
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