Python的演算法之二分法

2022-06-26 13:03:09 字數 3671 閱讀 3338

一、演算法

什麼是演算法?演算法是高效解決問題的辦法。

演算法之二分法針對遞迴的例項

需求:有乙個按照從小到大順序排列的數字列表,查詢某乙個數字

#

定義乙個無序的列表

nums = [3,4,5,67,8,9,124,1541,56,23637,7,37,321,21,61,515,1]

nums.sort()

#給列表排序

print

(nums)

#執行結果:[1, 3, 4, 5, 7, 8, 9, 21, 37, 56, 61, 67, 124, 321, 515, 1541, 23637]

#

nums = [-2,3,4,6,13,23,56,74,251,562,7437]

#find_num = 13

#方案一:整體遍歷效率太低

#for num in nums:

#if num == find_num:

#print("find it")

#break

#for迴圈的弊端:效率低,得看運氣。

#使用二分法:從中間開始找,偽**

#def binary_search(find_num,列表):

#mid_val=找列表中間的值

#if find_num > mid_val:

## 應該在列表的右半部分查詢

## (1)新列表 = 列表切片右半部分

## (2)重複本身的**(列表)

#elif find_num < mid_val:

## 應該在列表的左半部分

## (3)新列表 = 列表切片左半部分

## (4)重複本身的**(列表)

#else: # find_num= mid_val

## 找到了

#print('find it')

#

使用二分法具體實現需求

#nums = [-2,3,4,6,13,23,56,74,251,562,7437]

#find_num = 13

#def binary_search(find_num,l):

#mid_index = len(l) // 2 # 獲取列表中間值的索引

## mid_val=找列表中間的值

#mid_val = l[mid_index]

#if find_num > mid_val:

## 應該在列表的右半部分查詢

## (1)新列表 = 列表切片右半部分

#l = l[mid_index + 1:] # 列表切片,從中間索引加1處到列表最後。

## (2)重複本身的**(列表)

#binary_search(find_num,l)

#elif find_num < mid_val:

## 應該在列表的左半部分

## (3)新列表 = 列表切片左半部分

#l = l[:mid_index] # 列表切片,從列表頭到中間索引處。

## (4)重複本身的**(列表)

#binary_search(find_num,l)

#else: # find_num= mid_val

## 找到了

#print('find it')

#binary_search(find_num,nums)

#

使用互動式程式獲取乙個列表的索引值

#>>> nums = [1,2,3,4,5] # 定義乙個含有奇數個的列表

#>>> len(nums) // 2 # 獲取這個列表的中間索引值

#2 # 這個列表的中間索引值是2

#>>> nums = [1,2,3,4,5,6] #定義乙個含有偶數個的列表

#>>> len(nums) // 2 # 獲取這個列表的中間索引值

#3 # 這個列表的中間索引值是3

#

優化:二分法+遞迴解決需求

nums = [-2,3,4,6,13,23,56,74,251,562,7437]

find_num = 15

defbinary_search(find_num,l):

#檢視呼叫列表的次數

print

(l)

#針對列表索引值超出範圍:indexerror: list index out of range

if len(l) ==0:

print("

找的值不存在!!")

return

mid_index = len(l) // 2 #

獲取列表中間值的索引

if find_num >l[mid_index]:

l = l[mid_index + 1:] #

列表切片,從中間索引加1處到列表最後。

binary_search(find_num,l)

elif find_num l = l[:mid_index] #

列表切片,從列表頭到中間索引處。

binary_search(find_num,l)

else

:

print('

find it')

binary_search(find_num,nums)

#

第二次優化遞迴實現二分法:加入返回值

nums = [-3,4,7,10,13,21,43,77,89]

#find_num = 3

defbinary_search(find_num,l):

print

(l)

if len(l) ==0:

print("

該值不存在!!!")

return

false

mid_index = len(l) // 2

if find_num >l[mid_index]:

l = l[mid_index:1]

return

binary_search(find_num,l)

elif find_num l =l[:mid_index]

return

binary_search(find_num,l)

else

:

print('

find it')

return

true

res = binary_search(7,nums)

print

(res)

"""執行結果;沒有return返回none

[-3, 4, 7, 10, 13, 21, 43, 77, 89]

[-3, 4, 7, 10]

find it

none

"""#

獲取結果的返回值:執行返回值是none?為啥?這要追溯到函式執行時的執行結果,沒有return返回none

"""加入return後執行結果:

[-3, 4, 7, 10, 13, 21, 43, 77, 89]

[-3, 4, 7, 10]

find it

true

"""

演算法之二分法

演算法 是是一種高效解決問題的辦法 需求 有乙個按照從小到大順序排列的數字列表 需要從該數字列表中找到我們想要的那個乙個數字 如何做更高效?nums 3,4,7,10,13,21,43,77,89 find num 10nums 3,4,13,10,2,7 89 nums.sort 首先進行排序 p...

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