二分搜索和数学表达式评估器：揭开代码背后的奥秘

2022-12-16 06:48:26

高效查找元素：揭秘二分搜索算法

在处理有序数据时，二分搜索算法凭借其出色的效率脱颖而出。这种算法利用了数据的排序特性，通过不断缩小搜索范围，快速准确地找到目标元素。

二分搜索的巧妙原理

二分搜索的核心思想在于将有序列表一分为二，不断排除不可能包含目标元素的部分。算法从列表的中间位置开始，将该元素与目标元素进行比较。如果两者相等，则找到了目标元素；如果目标元素大于当前元素，则搜索范围缩小至列表的后半部分；否则，搜索范围缩小至列表的前半部分。这个过程不断重复，直到找到目标元素或确定元素不存在。

def binary_search(arr, target):
  left, right = 0, len(arr) - 1
  while left <= right:
    mid = (left + right) // 2
    if arr[mid] == target:
      return mid
    elif arr[mid] < target:
      left = mid + 1
    else:
      right = mid - 1
  return -1

在这个二分搜索函数中，我们首先定义列表的左右边界。然后，我们进入一个循环，在每次循环中计算列表的中间位置mid，并将其与目标元素进行比较。如果它们相等，则返回mid作为目标元素的索引。如果目标元素大于arr[mid]，则更新左边界，缩小搜索范围到列表的后半部分。如果目标元素小于arr[mid],则更新右边界，缩小搜索范围到列表的前半部分。循环继续，直到找到目标元素或确定元素不存在。

数学表达式评估：数字世界里的魔法师

数学表达式评估器就像一个数字世界里的魔法师，能够将复杂的数学表达式转化为最终结果。它处理各种运算符和函数，例如加减乘除、幂次方、三角函数等，将数学语言转换为计算机可以理解的形式。

def evaluate_expression(expression):
  tokens = expression.split()
  stack = []
  operators = {'+', '-', '*', '/'}
  for token in tokens:
    if token in operators:
      operand2 = stack.pop()
      operand1 = stack.pop()
      result = eval(f'{operand1} {token} {operand2}')
      stack.append(result)
    else:
      stack.append(float(token))
  return stack[0]