对字符串进行二进制搜索

在某些场景下，需要对字符串进行二进制搜索。例如，当我们需要在二进制数据中查找特定的字节序列时，就需要使用二进制搜索。

实现原理

二进制搜索，也叫折半查找，是一种在有序列表中查找特定元素的搜索算法。二进制搜索的基本思想是将有序列表分为两个部分，确定待搜索元素可能存在的那个部分，然后继续在该部分重复这个过程，直到找到该元素或者确定该元素不存在。

对于字符串进行二进制搜索，我们需要将字符串转换为字节数组，然后使用二分查找算法进行处理。具体流程如下：

1. 将字符串转换为字节数组；
2. 对字节数组进行排序（可选）；
3. 使用二分查找算法查找指定字节序列；
4. 返回结果。

代码片段

Java示例

/**
 * 对字节数组进行折半查找
 * @param src 源字节数组
 * @param target 待查找字节数组
 * @return 查找结果，如果找到则返回指定序列在源数据中的索引，否则返回-1
 */
public static int binarySearch(byte[] src, byte[] target) {
    if (src == null || target == null) {
        return -1;
    }
    Arrays.sort(src); // 可选，如果源数据已有序，则无需进行排序
    int low = 0;
    int high = src.length - target.length;
    while (low <= high) {
        int mid = (low + high) >>> 1;
        for (int i = 0; i < target.length; i++) {
            if (src[mid + i] != target[i]) {
                if (src[mid + i] < target[i]) {
                    low = mid + 1;
                } else {
                    high = mid - 1;
                }
                break;
            }
            // 如果已经匹配到最后一个字节，则返回匹配位置
            if (i == target.length - 1) {
                return mid;
            }
        }
    }
    return -1;
}

Python示例

from bisect import bisect_left
from typing import List

def binary_search(src: List[int], target: List[int]) -> int:
    if not src or not target:
        return -1
    src.sort() # 可选，如果源数据已有序，则无需进行排序
    low, high = 0, len(src) - len(target)
    while low <= high:
        mid = (low + high) >> 1
        if src[mid:mid+len(target)] == target:
            return mid
        elif src[mid] < target[0]:
            low = mid + 1
        else:
            high = mid - 1
    return -1

总结

对字符串进行二进制搜索需要转换为字节数组，然后使用二分查找算法进行处理。这种算法的时间复杂度为 O(log n)，效率较高。注意，在进行搜索之前，要对字节数组进行排序，以提高搜索效率。