刷题计划正式开始！刷题计划 day1 【二分查找深入理解、双指针】数组上

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前言：leetcode题库太多，不知道刷什么，本专栏记录一下代码随想录的刷题计划，以及题解整理。
📆整个刷题计划大致60天，内容基本覆盖全面，适合准备面试或者准备竞赛，大家一起加油！

🍀本刷题计划会专开一个专栏，可以关注一下且通过专栏查看，也会更有调理哦。

我会尽量以通俗易懂的语言，以及好的多种解法给大家解释，大家共勉！💪

目录

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题目1.[704. 二分查找]

1.二分查找steps:

2.二分查找框架：

3.两个区间不同而带来代码的差别,注意点：

3.1 right初始化的取值

3.2 while循环的条件

3.3 mid加1或减1

4. AC代码

题目2.[27. 移除元素]

法一：暴力解

法二：从后向前赋值

法三：双指针

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题目1.[704. 二分查找]

LeetCode：704. 二分查找https://leetcode.cn/problems/binary-search/description/

1.二分查找steps:

1. 初始化：有序数组，初始化left，right。

2. 确定中间位置：计算中间索引 mid。

3. 比较与调整

   • 如果中间元素等于目标值，找到了目标元素。

   • 如果中间元素小于目标值，说明目标值在右侧，更新。

   • 如果中间元素大于目标值，说明目标值在左侧，更新。

二分查找有两种，主要区别在于对边界的处理，左闭右开[left,right)，还是左闭右闭[left,right]。

2.二分查找框架：

int binarySearch(int[] nums, int target) {
    int left = 0, right = ...;
​
    while(...) {
        int mid = left + (right - left) / 2;
        if (nums[mid] == target) {
            ...
        } else if (nums[mid] > target) {
            right = ...
        }else{
            left = ...
        }
    }
    return ...;
}

3.两个区间不同而带来代码的差别,注意点：

注意这个区间其实也就是每次进行搜索的区间。

3.1 right初始化的取值

• [left,right)-->int right = nums.length。因为最右边不能取-->数组最右边右指针;

• [left,right]-->int right = nums.length-1。最右边能取-->数组下标从0开始，右指针需要减1;

3.2 while循环的条件

理解：注意这个区间其实也就是每次进行搜索的区间。

• [left,right)-->while (left<right)。可以这样辅助理解，如果让 left=right , 那么可能left=right=nums.length，然后这样数组是越界的（下标从0开始）

• [left,right]-->while (left<=right)。同理，因为我们right = nums.length-1；数组不会越界，所以可以取等

3.3 mid加1或减1

首先还是需要再次理解这句话：这个区间其实也就是每次进行搜索的区间。

思考：当我们发现索引mid不是我们要找到target值时，下一步的搜索区间是什么？

关键：搜索去除了mid,且target所在的区间。因为 mid 已经搜索过了，应该去除。

• [left,right)-->[left,mid)&[mid+1,right)。右区间开区间：right = mid;左闭：[mid+1,right)，如果取[mid,right)，那么mid再次搜索了，需要加1。

• [left,right]-->[left,mid-1]&[mid+1,right]。两边都是闭区间，去除mid就是加1或减1。

4. AC代码

1.左闭右开[left,right)  

  public int binarySearch(int[] nums, int target) {
        int left = 0;
        int right = nums.length;
        while (left<right){
            //1.防止相加后数太大溢出
            //2.>>代替/2速度更快
            //3.注意优先级，+-是大于>>的，需要加括号
            int mid = left + ((right-left)>>1) ;
            if (nums[mid]==target){
                return mid;
            } else if(nums[mid]>target){
                right = mid;
            }else {
                left = mid+1;
            }
​
        }
        return -1;
    }

2.左闭右闭[left,right]

 public int binarySearch(int[] nums, int target) {
        int left = 0;
        int right = nums.length-1;
        while (left<=right){
            //1.防止相加后数太大溢出 2.注意优先级，+-是大于>>的，需要加括号
            int mid = left + ((right-left)>>1);
            if (nums[mid]==target){
                return mid;
            }
            if(nums[mid]>target){
                right = mid-1;
            }else {
                left = mid+1;
            }
​
        }
        return -1;
    }

附上一篇大佬的文章，更加深入全面讲解了二分查找，时间充裕想更加全面了解这个二分查找的同学可以康康：https://leetcode.cn/problems/binary-search/solutions/8337/er-fen-cha-zhao-xiang-jie-by-labuladong/

题目2.[27. 移除元素]

LeetCode：27. 移除元素 https://leetcode.cn/problems/remove-element/description/

思路：

感觉这题没多说的，阅读题目即可，主要了解法三双指针。

法一：暴力解

两层for循环，一个for循环遍历数组元素 ，第二个for循环更新数组。

法二：从后向前赋值

在返回的 k 个元素之外留下了什么并不重要（因此它们并不计入评测），所以当我们nums[i] == val时可以可以将目前len的值赋值给i处，然后len--即可；

注意题目让返回len即可

class Solution {
    public int removeElement(int[] nums, int val) {
        int len = nums.length;
        int i =0;
        while(i < len){
            if(nums[i] == val){
                nums[i] = nums[len-1];//注意边界
                len--;
            } else {
                i++;
            }
        }
        return len;
    }
}

法三：双指针

思路：

设两个指针同时从下标0出发，当遇到目标值，slow指针便停下，fast指针继续走，直到fast指针走到不是目标元素的位置，停下两指针交换（此题直接赋值即可：nums[slow++] = nums[fast]），然后继续移动，直到slow再次碰见目标元素。如图：

AC代码

class Solution {
    public int removeElement(int[] nums, int val) {
        int fast = 0;
        int slow = 0;
        for(fast=0;fast<nums.length;fast++){
            if(nums[fast] !=val){
            nums[slow++] = nums[fast];//注意++在属性后表示先执行语句后再加
            }
        }
        return slow;
    }
}