【算法刷题day1】Leetcode:704. 二分查找、27. 移除元素

Leetcode 704：标准二分查找

文档讲解：代码随想录
题目链接：704.二分查找
状态：稳定输出

题目：
给定一个 n 个元素有序的（升序）整型数组 nums 和一个目标值 target ，写一个函数搜索 nums 中的 target，如果目标值存在返回下标，否则返回 -1。
示例：
在这里插入图片描述
思路： 标准二分查找
注意：
1）l 和 r 两个变量的取值范围以及循环的跳出条件
2）mid 的取值方法为了防止溢出采用 mid = l + (r-l) / 2;

class Solution {
public:int search(vector<int>& nums, int target) {int size = nums.size();int l = 0;int r = size - 1;int mid;while(l <= r){mid = l + (r-l) / 2;if(nums[mid] == target){return mid;}else if(nums[mid] > target){r = mid - 1;}else {l = mid + 1;}}return -1;}
};

Leetcode 27:移除元素

文档链接：代码随想录
题目链接：27.移除元素
状态：for循环能出bug我也是头子

题目：
给你一个数组 nums 和一个值 val，你需要原地移除所有数值等于 val 的元素，并返回移除后数组的新长度。
不要使用额外的数组空间，你必须仅使用 O(1) 额外空间并原地修改输入数组。
元素的顺序可以改变。你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。
示例：
在这里插入图片描述
思路：
快慢指针的问题
注意：
1.快指针指的是遍历所有元素，而慢指针才是指向真正删除元素之后的新数组。
2.else当中的continue省去会增加时长（好神奇）

class Solution {
public:int removeElement(vector<int>& nums, int val) {int size = nums.size();int lowerindex = 0;int fastindex = 0;for(fastindex = 0; fastindex < size ; fastindex++){if(nums[fastindex] != val){nums[lowerindex] = nums[fastindex];lowerindex++;}else{continue;}}return lowerindex;}
};

以下补充一些相关的题目

二分法

35. 搜索插入位置

题目：
给定一个排序数组和一个目标值，在数组中找到目标值，并返回其索引。如果目标值不存在于数组中，返回它将会被按顺序插入的位置。
请必须使用时间复杂度为 O(log n) 的算法。
注意：
1.其实这个最后插入位置的输出结果不太好找，有一个方法就是如果数组里没有target时，最后 l = r 的位置一定是插入位置之后的一位，同时nums[mid] > target一定会导致最后一步 r - 1，所以最后返回的位置值可以确定。
2.还有两边边界的相关条件判断

class Solution {
public:int searchInsert(vector<int>& nums, int target) {int size = nums.size();if(target < nums[0]) return 0;else if(target > nums[size - 1]) return size;int l = 0;int r = size - 1;int mid;while(l <= r){mid = l + (r - l) / 2;if(nums[mid] == target){return mid;}else if(nums[mid] > target){r = mid - 1;}else{l = mid + 1;}}return r + 1;}
};

34. 在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置

题目：
给你一个按照非递减顺序排列的整数数组 nums，和一个目标值 target。请你找出给定目标值在数组中的开始位置和结束位置。
如果数组中不存在目标值 target，返回 [-1, -1]。你必须设计并实现时间复杂度为 O(log n) 的算法解决此问题。
注意：
1.这道题暂时只会用分别寻找左右边界的方法，需要注意寻找的方式
2.左边界由r指针赋值，无论是target小于还是等于nums[mid]都更新r的取值范围，需要理解这么做的原因
（times * 2）

class Solution {
public:vector<int> searchRange(vector<int>& nums, int target) {int left = findleft(nums, target);int right = findright(nums, target);if(left == -2 || right == -2) return {-1, -1};if((right - left) >= 2) return {left + 1, right - 1};return {-1,-1};}
private:int findleft(vector<int>& nums, int target){int l = 0;int r = nums.size() - 1;int mid;int left = -2;while(l <= r){mid = l + (r - l) / 2;if(nums[mid] < target){l = mid + 1;}else{r = mid - 1;left = r;}}return left;}int findright(vector<int>& nums, int target){int l = 0;int r = nums.size() - 1;int mid;int right = -2;while(l <= r){mid = l + (r - l) / 2;if(nums[mid] > target){r = mid - 1;}else{l = mid + 1;right = l;}}return right;}
};

69.x的平方根

题目：
给你一个非负整数 x ，计算并返回 x 的算术平方根。
由于返回类型是整数，结果只保留整数部分，小数部分将被舍去。
注意：不允许使用任何内置指数函数和算符，例如 pow(x, 0.5) 或者 x ** 0.5 。
注意：
1.在计算平方的时候要使用除法代替，否则容易超范围

class Solution {
public:int mySqrt(int x) {if(x == 0) return 0;if(x == 1) return 1;int l = 0;int r = x;int mid;while(l <= r){mid = l + (r - l) / 2;if(x / mid > mid){l = mid + 1;}else if(x / mid < mid){r = mid - 1;}else return mid;}return r;}
};

367.有效的完全平方数

题目： 给你一个正整数 num 。如果 num 是一个完全平方数，则返回 true ，否则返回 false 。
完全平方数是一个可以写成某个整数的平方的整数。换句话说，它可以写成某个整数和自身的乘积。
不能使用任何内置的库函数，如 sqrt 。
注意：
1.这个就是上面那个所说的超范围，但这回不能用除法，因为/默认是向下取整。可以更改int为long long。

class Solution {
public:bool isPerfectSquare(int num) {if (num == 1)return true;long long l = 1;long long r = num;long long mid;while (l <= r) {mid = l + ((r - l) / 2);if (mid * mid == num) {return true;} else if (num / mid > mid) {r = mid - 1;} else {l = mid + 1;}}return false;}
};