【Leetcode】python - [704] Binary Search 個人解法筆記

整理 LeetCode #704 Binary Search — 標準二分搜尋、boundary 判定。

題目出處

704. Binary Search

難度

easy

題目分類

Array, Binary Search

2026-08-07 二刷

個人範例程式碼 - 二刷 (2026/08/07)

class Solution:
    def search(self, nums: List[int], target: int) -> int:
        left = 0
        right = len(nums)-1

        while left <= right: # [1] find 1, idx 0 <= 0
            mid = (left + right) // 2
            if nums[mid] == target:
                return mid
            elif nums[mid] < target: # [1,2] find 2 ok
                left = mid + 1
            else: # nums[mid] > target:
                right = mid - 1

        return -1

算法說明

經典的二分搜尋法,需留意最常出錯的兩組測資,

  1. [1] find 1, 可以看出 idx left <= right 的等號有沒有妥善被處理。
  2. [1, 2] find 2, 可以看出 left = mid + 1 有沒有能成功找到位於右側的值,而不是停在 mid 沒有繼續搜尋。

Time Complexity

O(logN)

Space Complexity

O(1)

Boundary conditions

  1. []
  2. [1] find 0
  3. [1] find 1 # 可以分析出邊界條件 while left <= right
  4. [1, 2] find 1
  5. [1, 2] find 2 # 分析出邊界條件 left = mid + 1 能處理
2022-04-01 一刷

個人範例程式碼 - 一刷 (2022/04/01)

class Solution:
    def search(self, nums: List[int], target: int) -> int:
        if not nums:
            return -1

        start, end = 0, len(nums)-1
        while(start + 1 < end):
            mid = (start + end) // 2
            if nums[mid] == target: # to find first, move end
                end = mid
            elif nums[mid] < target:
                start = mid
            else: # nums[mid] > target:
                end = mid
        else: # when quit loop
            if nums[start] == target:
                return start
            elif nums[end] == target:
                return end
            else:
                return -1

        return -1

算法說明

基本的 binary search,採用的策略為先縮小範圍再得到答案。

也就是說 left, right 縮小至最小範圍的 left, right,再去判斷答案。

  • 當然比較常見的方法是:left, right 找 mid,mid 直接找到答案會更為簡潔。

最近在練習程式碼本身就可以自解釋的 Coding style,可以嘗試直接閱讀程式碼理解

input handling

注意 input nums 為 [] 的時候的處理,return 個 -1 給他

Boundary conditions

start 與 end 的處理一直都是 binary search 常出錯的地方,這邊要細心一些。

我採用網路上看到的 start + 1 < end 的方式,先縮小 left, right 範圍
並且不把目標放在直接找到 mid 做為答案。

再從最小範圍 left, right 中找到最終解答。

Reference

Licensed under CC BY-NC-SA 4.0
最後更新 Aug 07, 2026
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