揭秘前端算法面试中的重要算法——二分查找

前端

2023-09-13 04:31:39

前言

前端算法面试中，考察重点之一便是数据结构与算法，而二分查找算法作为其中一个经典算法，经常被面试官青睐。它的效率很高，适用于查找有序数组中的元素，在实际开发中也经常用到。因此，掌握二分查找算法，对前端工程师来说是十分重要的。

二分查找算法原理

二分查找算法基于「分治」的思想，即把一个大问题分解成若干个较小的子问题，分别解决这些子问题，然后再把子问题的解合起来得到大问题的解。

在二分查找算法中，首先将数组的中间元素与要查找的值进行比较，如果相等，则直接返回该元素的索引；如果不相等，则判断要查找的值是大于还是小于中间元素，如果大于，则在数组的右半部分继续查找；如果小于，则在数组的左半部分继续查找。

如此反复，直到找到要查找的值或者数组为空。由于每次比较都能将查找范围缩小一半，因此二分查找算法的时间复杂度为O(log n)，其中n是数组的长度。

二分查找算法步骤

初始化low和high指针，分别指向数组的第一个元素和最后一个元素。
计算数组的中间索引mid。
比较数组[mid]与要查找的值。
如果相等，则返回mid。
如果大于，则将high指针更新为mid-1。
如果小于，则将low指针更新为mid+1。
重复步骤2-6，直到找到要查找的值或者low大于high。
如果low大于high，则返回-1，表示未找到要查找的值。

二分查找算法实例

function binarySearch(arr, target) {
  let low = 0;
  let high = arr.length - 1;

  while (low <= high) {
    let mid = Math.floor((low + high) / 2);

    if (arr[mid] === target) {
      return mid;
    } else if (arr[mid] < target) {
      low = mid + 1;
    } else {
      high = mid - 1;
    }
  }

  return -1;
}

const arr = [1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19];
const target = 11;

const result = binarySearch(arr, target);

console.log(result); // 5