最近在刷题, 刷了一道比较简单的二分搜索, 但是却让我刷了好几次才过(果真是很久没刷 能力立马下降许多)
题意就是 不允许使用 sqrt 或者 pow 之类的函数来判断一个整数是否是平方数. 比如 4, 16, 64, 25 就是平方数而 3, 7, 11 不是.
很容易想到可以用二分搜索来解决, 算法复杂度是 O(log n), 答案如下:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 | typedef unsigned long long INT64; class Solution { public: /** * @param num: 一个正整数 * @return: num 是否是个完全平方数 */ bool isPerfectSquare(int num) { int low = 1; int high = num; while (low <= high) { int mid = low + (high - low) / 2; auto midmid = (INT64)mid * mid; if (midmid == num) { return true; } if (num < midmid) { high = mid - 1; } else { low = mid + 1; } } return false; } }; |
typedef unsigned long long INT64; class Solution { public: /** * @param num: 一个正整数 * @return: num 是否是个完全平方数 */ bool isPerfectSquare(int num) { int low = 1; int high = num; while (low <= high) { int mid = low + (high - low) / 2; auto midmid = (INT64)mid * mid; if (midmid == num) { return true; } if (num < midmid) { high = mid - 1; } else { low = mid + 1; } } return false; } };
用C++来写有几个坑:
- 中间平方 midmid = mid * mid 的值很可能超过了32位整数的范围, 所以需要64位整型.
- mid * mid 表达式结果是32位值, 除非你强制转换成64位.
- (low + high) / 2 取中间的方法也很可能会溢出, 而 low + (high – low) / 2则安全.
- 正确的边界判断while (low <= high) 而不是while (low < high), 很多人在白板上写二分查找很容易犯得错.
- 每次缩小搜索范围的边界都需要 加减一: high = mid – 1 和 low = mid + 1
看似很简单的二分搜索, 却不容易一次性写对.
英文: The C++ Pitfalls of Checking Perfect Square using Binary Search
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