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📅  最后修改于: 2023-12-03 15:36:22.716000             🧑  作者: Mango

以给定数组的排序形式查找给定元素的所有索引

在排序过的数组中查找给定元素的索引可以使用二分查找算法,它的时间复杂度为O(log n)。

首先,在排序后的数组中搜索给定元素,找到它的位置,然后在它的左边和右边继续搜索直到找到所有的相同元素的位置。

以下是一个Python示例代码:

def binary_search(arr, left, right, x):
    """
    二分查找算法,返回给定元素的索引
    """
    if right >= left:
        mid = (right + left) // 2
        if arr[mid] == x:
            return mid
        elif arr[mid] > x:
            return binary_search(arr, left, mid - 1, x)
        else:
            return binary_search(arr, mid + 1, right, x)
    else:
        return -1

def find_indices(arr, x):
    """
    查找给定元素在排序后的数组中的所有索引
    """
    index = binary_search(arr, 0, len(arr) - 1, x)
    if index == -1:
        return []
    else:
        indices = [index]
        i = index - 1
        while i >= 0 and arr[i] == x:
            indices.append(i)
            i -= 1
        i = index + 1
        while i < len(arr) and arr[i] == x:
            indices.append(i)
            i += 1
        return sorted(indices)

# 示例
arr = [1, 2, 3, 4, 4, 4, 5, 6]
x = 4
print(find_indices(arr, x))  # [3, 4, 5]

上面的程序中,binary_search函数使用递归实现了二分查找算法,它接受一个排序后的数组arr、查找区间的左端点left、右端点right和要查找的元素x,返回元素x在数组中对应的索引。当arr[mid] == x时算法结束,返回mid;若arr[mid] > x,说明xarr[left:mid]区间内,递归查找该区间;否则xarr[mid+1:right]区间内,递归查找该区间。当right < left时,说明查找失败,返回-1。

find_indices函数调用了binary_search函数先找到元素x在数组中的一个索引。然后,它使用两个循环向左和向右搜索,收集所有相同元素的索引,同时添加到indices列表。最后,find_indices函数返回排序后的indices列表。

以上是以Python语言为例,介绍了在排序后的数组中查找给定元素的全部索引的实现方法。