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2.2 KiB
Python
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2.2 KiB
Python
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File: binary_search.py
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Created Time: 2022-11-26
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Author: timi (xisunyy@163.com)
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def binary_search(nums: list[int], target: int) -> int:
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"""二分探索（両閉区間）"""
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# 両閉区間 [0, n-1] を初期化する。つまり i, j はそれぞれ配列の先頭要素と末尾要素を指す
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i, j = 0, len(nums) - 1
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# ループし、探索区間が空になったら終了する（i > j で空）
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while i <= j:
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# 理論上、Python の数値は無限に大きくできるため（メモリ容量に依存）、大きな数のオーバーフローを考慮する必要はない
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m = (i + j) // 2 # 中点インデックス m を計算
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if nums[m] < target:
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i = m + 1 # この場合、target は区間 [m+1, j] にある
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elif nums[m] > target:
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j = m - 1 # この場合、target は区間 [i, m-1] にある
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else:
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return m # 目標要素が見つかったらそのインデックスを返す
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return -1 # 目標要素が見つからなければ -1 を返す
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def binary_search_lcro(nums: list[int], target: int) -> int:
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"""二分探索（左閉右開区間）"""
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# 左閉右開区間 [0, n) を初期化する。つまり i, j はそれぞれ配列の先頭要素と末尾要素+1を指す
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i, j = 0, len(nums)
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# ループし、探索区間が空になったら終了する（i = j で空）
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while i < j:
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m = (i + j) // 2 # 中点インデックス m を計算
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if nums[m] < target:
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i = m + 1 # この場合、target は区間 [m+1, j) にある
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elif nums[m] > target:
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j = m # この場合、target は区間 [i, m) にある
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else:
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return m # 目標要素が見つかったらそのインデックスを返す
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return -1 # 目標要素が見つからなければ -1 を返す
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"""Driver Code"""
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if __name__ == "__main__":
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target = 6
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nums = [1, 3, 6, 8, 12, 15, 23, 26, 31, 35]
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# 二分探索（両閉区間）
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index = binary_search(nums, target)
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print("対象要素 6 のインデックス = ", index)
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# 二分探索（左閉右開区間）
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index = binary_search_lcro(nums, target)
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print("対象要素 6 のインデックス = ", index)
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