如何在Perl中实现二进制搜索？

发布时间：2020-12-15 23:36:46 所属栏目：大数据来源：网络整理

导读：我想在Perl中实现二进制搜索算法.我的’数组’按递减顺序排序(不是实际数组,而是获取索引并返回值的函数).问题是可能存在一系列相同的值.如果我的搜索值在这样的范围内,我想返回包含它的第一个索引. 这就是我写的： # get_val should be a *decreasing* func

我想在Perl中实现二进制搜索算法.我的’数组’按递减顺序排序(不是实际数组,而是获取索引并返回值的函数).问题是可能存在一系列相同的值.如果我的搜索值在这样的范围内,我想返回包含它的第一个索引.

这就是我写的：

# get_val should be a *decreasing* function for idexes $i in min..max,# formally: for any $i,$j s.t. $max>=$i>$j>=$min :
# $get_val_subref($i,$extra) <= $get_val_subref($j,$extra)
# min and max are the inclusive boundaries for the search
# get_val sub should get an index in min..max and an extra data reference,and return
# the value for the given index
# returns the smallest index $i in min..max for which $get_val_subref($j,$extra)
# returns $searched_val,or undef if no such index exists
sub binary_search {
    my ( $min,$max,$searched_val,$get_val_subref,$get_val_sub_extra_data )
        = @_;
    my ( $mid,$val );
    while ( $min <= $max ) {
        $mid = $min + int( ( $max - $min ) / 2 );
        $val = $get_val_subref->( $mid,$get_val_sub_extra_data );

        if ( $val > $searched_val ) {
            $min = $mid + 1;
        }
        elsif ( $val < $searched_val ) {
            $max = $mid - 1;
        }
        else { ## SEE MY QUESTION BELOW ##

            # surely $val == $searched_val,but is it the first one?

            if (    $mid > $min
                and $get_val_subref->( $mid - 1,$get_val_sub_extra_data )
                == $searched_val )
            {

                # $val == $searched_val and prev($val) == $searched_val
                # we have to continue
                $max = $mid - 1;
            }
            else {

                # $val == $searched_val and prev($val) != $searched_val
                # wer'e done
                return $mid;
            }
        }
    }

    # $val was not found. return undef
    return undef;

}

这是一个使用它的简单示例：

sub get_val_sub {
    my ( $pos,$a ) = @_;
    my $val = $a->[$pos];
    return $val;
}

my @arr = (80,40,0);
 say "RET:",binary_search( 0,$#arr,&;get_val_sub,@arr );

问题是我不确定我的最后一个(标有## SEE MY QUESTION BELOW ##)是“漂亮的”.有没有更好的方法呢？

解决方法

虽然我最初同意Axeman的答案……但是,它在某种程度上类似于我使用线性逻辑(至少一小部分)的第一个(非常糟糕的)答案.具体来说,没有理由用$mid-1调用$get_val_subref.这是一个不必要的线性搜索步骤.

这是我的建议.除了避免线性搜索,它还具有非常简单的优点：

sub binary_search {
    ...
    my ( $mid,$val,$solution );
    while ( $min <= $max ) {
        ...
        else {
            $solution = $mid; # Store a possible solution.
            $max = $mid - 1;  # But continue with the binary search
                              # until $min and $max converge on each other.
        }
    }
    return $solution;
}

（编辑：李大同）

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