ruby 中的递归二分查找

Question

我一直在学习一些算法，但我找不到我的方法失败的原因。 如果您可以查看代码并了解为什么会发生这种情况。 我真的很感激。

我正在尝试编写一种方法来递归地对数组进行二进制搜索，到目前为止，这就是我的全部代码。

 def recursive_binary_search(arr, target)
   max_index = arr.length - 1
   mid_index = max_index / 2

   if arr[mid_index] > target
     new_arr = arr[0..(mid_index - 1)]
     recursive_binary_search(new_arr, target)
   elsif arr[mid_index] < target
     new_arr = arr[(mid_index + 1)..max_index]
     recursive_binary_search(new_arr, target)
   else
     return mid_index
   end
 end

我不断收到的错误是undefined method '>' for nil:NilClass

Answer 1

我无法重现 OP 报告的异常（因为问题中没有给出产生异常的数据），但主要问题是，因为max_index是从arr计算的，而arr不断变小，索引方法返回的值与初始数组arr的正确索引无关。

例如，假设arr = [1,2,3,4,5,6]和target = 6 。 在这种情况下，该方法将返回0 （而不是5 ）作为目标元素的索引。 这是因为arr将逐渐变为arr[3..6] 、 arr[4..6] 、 arr[5..6]和arr[6] ，此时将返回索引0 。

这是使用case语句编写方法的一种方式。 该方法假设target是arr一个元素，并且（根据二分搜索的要求） arr的元素是有序的，从最小到最大。

def recursive_binary_search(arr, target, min_index=0, max_index=arr.size-1)
  mid_index = (min_index+max_index)/2
  case arr[mid_index] <=> target
  when  0  # arr[mid_index] == target
    mid_index
  when -1  # arr[mid_index] < target
    min_index = mid_index + 1
    recursive_binary_search(arr, target, min_index, max_index)
  when  1  # arr[mid_index] > target
    max_index = mid_index - 1
    recursive_binary_search(arr, target, min_index, max_index)
  end
end

arr = [1,2,3,4,5,6]

arr.each { |target| puts "#{target}: #{recursive_binary_search(arr, target)}" }
1: 0
2: 1
3: 2
4: 3
5: 4
6: 5

Answer 2

如果您的数组已排序，您可以尝试这样的操作：

def search(arr, target)
 return nil if array.empty?
 
 mid_index = array.length / 2

 case target <=> array[mid_index]
 when -1
   search(array.take(mid_index), target)
 when 0
   mid_index
 when 1
   subs = search(array.drop(mid_index + 1), target)
   subs.nil? ? nil : (mid_index + 1) + subs
 end

end