704. 二分查找

给定一个 n 个元素有序的（升序）整型数组 nums 和一个目标值 target ，写一个函数搜索 nums 中的 target，如果目标值存在返回下标，否则返回 -1。

示例 1:

输入: nums = [-1,0,3,5,9,12], target = 9
输出: 4
解释: 9 出现在 nums 中并且下标为 4

示例 2:

输入: nums = [-1,0,3,5,9,12], target = 2
输出: -1
解释: 2 不存在 nums 中因此返回 -1

提示：

1. 你可以假设 nums 中的所有元素是不重复的。
2. n 将在 [1, 10000]之间。
3. nums 的每个元素都将在 [-9999, 9999]之间。

闭区间-双指针-防溢出

找到目标值就返回，否则循环结束返回-1

class Solution {
    public int search(int[] nums, int target) {
        int left = 0;
        int right = nums.length - 1;

        while (left <= right) {
            // 防溢出，(left + right) / 2 有可能会溢出
            int mid = left + (right - left) / 2;
            if (nums[mid] == target) // 这是查找指定数不是查找边界，所以遇到指定数就返回
                return mid;
            else if (nums[mid] < target)
                left = mid + 1;
            else if (nums[mid] > target)
                right = mid - 1;
        }
        return -1;
    }
}

• 时间复杂度： $O(\log n)$ ，其中 $n$ 是数组的长度。
• 空间复杂度： $O(1)$ 。

左闭右开-双指针-防溢出

class Solution {
	public int search(int[] nums, int target) {
		int left = 0;
		int right = nums.length;
		
		while (left < right) {
		    // 因为是右开，所以要向左取整，例如[1,4)，中间值应该是2而不是3。
		    // 左开右闭也能写，只需把 mid 改为向上取整，然后改改下面的边界收缩逻辑即可。
			int mid = left + (right - left) / 2;
			if (nums[mid] == target) {
				return mid;
			} else if (nums[mid] < target) {
				left = mid + 1;
			} else if (nums[mid] > target) {
				right = mid;
			}
		}
		return -1;
	}
}

• 时间复杂度： $O(\log n)$ ，其中 $n$ 是数组的长度。
• 空间复杂度： $O(1)$ 。