二分查找¶ ↑
一些 Ruby 方法支持在集合中进行二分查找
Array#bsearch
-
返回通过给定的代码块确定的二分查找所选择的元素。
Array#bsearch_index
-
返回通过给定的代码块确定的二分查找所选择的元素的索引。
Range#bsearch
-
返回通过给定的代码块确定的二分查找所选择的元素。
如果没有给定代码块,这些方法都返回一个枚举器。
给定一个代码块,这些方法中的每一个都会从 self
返回一个元素(或元素索引),该元素由二分查找确定。该搜索会在 O(log n)
次操作中找到 self
中满足给定条件的元素,其中 n
是元素的计数。 self
应该被排序,但是不会进行检查。
有两种搜索模式
- 查找最小值模式
-
方法
bsearch
返回代码块返回true
的第一个元素;代码块必须返回true
或false
。 - 查找任意模式
-
方法
bsearch
返回某个代码块返回零的元素(如果有);代码块必须返回一个数值。
代码块不应该混合模式,有时返回 true
或 false
,有时返回数值,但是不会进行检查。
查找最小值模式
在查找最小值模式下,代码块必须返回 true
或 false
。进一步的要求(尽管没有检查)是,不存在索引 i
和 j
使得
-
0 <= i < j <= self.size
. -
代码块对于
self[i]
返回true
,对于self[j]
返回false
。
不那么正式地说:代码块是这样的,所有评估为 false
的元素都先于所有评估为 true
的元素。
在查找最小值模式下,方法 bsearch
返回代码块返回 true
的第一个元素。
示例
a = [0, 4, 7, 10, 12] a.bsearch {|x| x >= 4 } # => 4 a.bsearch {|x| x >= 6 } # => 7 a.bsearch {|x| x >= -1 } # => 0 a.bsearch {|x| x >= 100 } # => nil r = (0...a.size) r.bsearch {|i| a[i] >= 4 } #=> 1 r.bsearch {|i| a[i] >= 6 } #=> 2 r.bsearch {|i| a[i] >= 8 } #=> 3 r.bsearch {|i| a[i] >= 100 } #=> nil r = (0.0...Float::INFINITY) r.bsearch {|x| Math.log(x) >= 0 } #=> 1.0
这些代码块在查找最小值模式下是有意义的
a = [0, 4, 7, 10, 12] a.map {|x| x >= 4 } # => [false, true, true, true, true] a.map {|x| x >= 6 } # => [false, false, true, true, true] a.map {|x| x >= -1 } # => [true, true, true, true, true] a.map {|x| x >= 100 } # => [false, false, false, false, false]
这将没有意义
a.map {|x| x == 7 } # => [false, false, true, false, false]
查找任意模式
在查找任意模式下,代码块必须返回一个数值。进一步的要求(尽管没有检查)是,不存在索引 i
和 j
使得
-
0 <= i < j <= self.size
. -
代码块对于
self[i]
返回一个负值,对于self[j]
返回一个正值。 -
代码块对于
self[i]
返回一个负值,对于self[j]
返回零。 -
代码块对于
self[i]
返回零,对于self[j]
返回一个正值。
不那么正式地说:代码块是这样的
-
所有评估为正值的元素都先于所有评估为零值的元素。
-
所有评估为正值的元素都先于所有评估为负值的元素。
-
所有评估为零值的元素都先于所有评估为负值的元素。
在查找任意模式下,方法 bsearch
返回代码块返回零的某个元素,如果找不到这样的元素则返回 nil
。
示例
a = [0, 4, 7, 10, 12] a.bsearch {|element| 7 <=> element } # => 7 a.bsearch {|element| -1 <=> element } # => nil a.bsearch {|element| 5 <=> element } # => nil a.bsearch {|element| 15 <=> element } # => nil a = [0, 100, 100, 100, 200] r = (0..4) r.bsearch {|i| 100 - a[i] } #=> 1, 2 or 3 r.bsearch {|i| 300 - a[i] } #=> nil r.bsearch {|i| 50 - a[i] } #=> nil
这些代码块在查找任意模式下是有意义的
a = [0, 4, 7, 10, 12] a.map {|element| 7 <=> element } # => [1, 1, 0, -1, -1] a.map {|element| -1 <=> element } # => [-1, -1, -1, -1, -1] a.map {|element| 5 <=> element } # => [1, 1, -1, -1, -1] a.map {|element| 15 <=> element } # => [1, 1, 1, 1, 1]
这将没有意义
a.map {|element| element <=> 7 } # => [-1, -1, 0, 1, 1]