Golang 实现二分查找，二分左侧查找，二分右侧查找 看完助你彻底搞明白！！

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Golang语言实现  实现二分查找，二分左侧查找，二分右侧查找，直接贴代码，涵盖详细注释，助力彻底搞明白，不在懵逼，解决一看就懂，一写就废。

package algorithmProjectimport ("fmt""testing"
)func TestBinarySearch(t *testing.T) {///下标：0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,16,17,18,19,20,21arr := []int{0,1,2,3,4,4,4,5,6,7,8,9,9,9,10,12,23,43,54,67,89}fmt.Println("BinarySearch res: ",BinarySearch(arr, 9))fmt.Printf("\n")fmt.Println("BinarySearchLeftBound res: ",BinarySearchLeftBound(arr, 9))fmt.Printf("\n")fmt.Println("BinarySearchRightBound res: ",BinarySearchRightBound(arr, 9))
}
//普通二分查找
func BinarySearch(arr []int,lookingfor int) int {fmt.Printf("arr height %v,lookingfor:%v  \n",len(arr),lookingfor)var low=0var height = len(arr)-1//为什么是<=是因为上述 len -1 的原因for low <= height {/*计算Mid的思路如果直接用height /2  无法进行后续的计算故需要low来临时标记拆分之后的数据的长度，根据下述判断条件，判断是降低还是提升高度*/var mid= low + (height-low) /2var midValue=arr[mid]fmt.Printf("low:%v ; height:%v ; mid :%v \n ",low,height,mid)if midValue==lookingfor {//当找到目标时则停止寻找return mid}else if  midValue < lookingfor{//如果大于则在中位数拆分后的右边，故要用mid+1提升高度low = mid + 1}else if midValue > lookingfor{//如果小于则在中位数拆分后的左边，故要用mid-1降低高度height= mid - 1}}fmt.Printf("end low:%v,height:%v \n",low,height)return -1
}//寻找左侧边界的二分查找
func BinarySearchLeftBound(arr []int,lookingfor int) int {fmt.Printf("arr height %v,lookingfor:%v  \n",len(arr),lookingfor)var low=0var height = len(arr)-1for low <= height {/*计算Mid的思路如果直接用height /2  无法进行后续的计算故需要low来临时标记拆分之后的数据的长度，根据下述判断条件，判断是降低还是提升高度*/var mid=low + (height-low) /2var midValue=arr[mid]fmt.Printf("low:%v ; height:%v ; mid :%v ;midValue:%v \n ",low,height,mid,midValue)/*目标是查找左侧边界的数值，也就是每次拆分之后的左边数组假设:拆分之后的左边数组 【9,9,10,12】当等于或者查找的值大于目标值时，都需要降低高度  height = mid -1再次拆分之后，查找的值小于目标值是则说明数据在右侧，则进要提升左侧的高度 也就是low = mid +1最后low则是要找最左侧的值*/if midValue==lookingfor{height = mid -1}else if midValue < lookingfor{low = mid + 1}else if midValue > lookingfor{height = mid -1}}//防止越界情况if low >= len(arr) || arr[low] != lookingfor {return -1}fmt.Printf("end low:%v,height:%v \n",low,height)return low
}//寻找右侧边界的二分查找
func BinarySearchRightBound(arr []int,lookingfor int) int {fmt.Printf("arr height %v,lookingfor:%v  \n",len(arr),lookingfor)var low=0var height = len(arr)-1//为什么是<=是因为上述 len -1 的原因for low <= height {/*计算Mid的思路如果直接用height /2  无法进行后续的计算故需要low来临时标记拆分之后的数据的长度，根据下述判断条件，判断是降低还是提升高度*/var mid=low + (height-low) /2var midValue=arr[mid]fmt.Printf("low:%v ; height:%v ; mid :%v ;midValue:%v \n ",low,height,mid,midValue)/*目标是查找右层侧边界的数值，也就是每次拆分之后的右边数组假设:拆分之后的右边数组 【8,9,9,9,10,12】当等于或者查找的值小于目标值时，都需要提升右侧的高度  low = mid + 1再次拆分之后，查找的值小于目标值是则说明数据在左侧，则要降低高低 也就是 height = mid -1最后height 则是要找最右侧的值*/if midValue==lookingfor{low = mid + 1}else if midValue < lookingfor{low = mid + 1}else if midValue > lookingfor{height= mid - 1}}//防止越界情况if height < 0 || arr[height]!= lookingfor{return -1}fmt.Printf("end low:%v,height:%v \n",low,height)return height
}
/*
总结：
只要二分查找则需要通过：low 临时变量记录下次拆分之后的lenvar mid=low + (height-low) /2
普通二分查找：判断等于则返回、小于则提升low高度、大于则降低height高度
说明：二分左侧、右侧查找，等于不直接返回是因不确认是否是最左或右侧
二分左侧查找：等于或大于则降低height高度、小于则提升low的高度
二分右侧查找：等于或小于则提升low高度、大于则降低height的高度
*/

验证

时间复杂度 O(log2n)

分析： 因为二分查找每次排除掉一半的不适合值，所以对于n个元素的情况：

一次二分剩下：n/2

两次二分剩下：n/2/2 = n/4

.....

m次二分剩下：n/(2^m)

在最坏情况下是在排除到只剩下最后一个值之后得到结果，即

n/(2^m)=1

所以由上式可得 ： 2^m=n

进而可求出时间复杂度为： log2(n)

总结

所有二分查找共同原则：

   需要通过：low 临时变量记录下次拆分之后的len
   var mid=low + (height-low) /2
普通二分查找：
    判断等于则返回、小于则提升low高度、大于则降低height高度
说明：二分左侧、右侧查找，等于不直接返回是因不确认是否是最左或右侧
二分左侧查找：
   等于或大于则降低height高度、小于则提升low的高度
二分右侧查找：
   等于或小于则提升low高度、大于则降低height的高度

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