Description

Binary Search - LeetCode

Given an array of integers nums which is sorted in ascending order, and an integer target, write a function to search target in nums. If target exists, then return its index. Otherwise, return -1.

You must write an algorithm with O(log n) runtime complexity.

Example 1:

Input: nums = [-1,0,3,5,9,12], target = 9
Output: 4
Explanation: 9 exists in nums and its index is 4

Example 2:

Input: nums = [-1,0,3,5,9,12], target = 2
Output: -1
Explanation: 2 does not exist in nums so return -1

Constraints:

• 1 <= nums.length <= 104
• 104 < nums[i], target < 104
• All the integers in nums are unique.
• nums is sorted in ascending order.

Solution

• First solution with for loop passes all the test cases but with poor runtime and memory usage.

public int search(int[] nums, int target) {
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
           if (nums[i] == target) {
               return i;
           }
        }
        return -1;
    }

• Second solution with binary search
  • 배열이 이미 정렬되어있다는 조건하에 가능한 binary search를 이용하기로 했다.
  • 가운데 값이 될 pivot과 pivot 값을 정의해 줄 left, right을 둔다.
  • left 값이 right 값을 넘어가지 않는다는 조건을 둔 while loop 안에서 pivot의 값을 정의하고 타겟과 비교한 후 타겟보다 작으면 인덱스값을 올려야 하므로 left를 pivot + 1로 바꾸고 반대의 경우에는 rigth를 pivot - 1로 두고 다시 루프를 돈다.

class Solution {
    public int search(int[] nums, int target) {
        int pivot, left = 0, right = nums.length - 1;
        while (left <= right) {
            pivot = left + (right - left) / 2;
            if (nums[pivot] == target) return pivot;
            if (nums[pivot] > target) {
                right = pivot - 1;
            } else {
                left = pivot + 1;
            }
        }
        return -1;
    }
}