二分查找

Search Insert Position
Search for a Range
Sqrt(x)
Search a 2D Matrix
Search in Rotated Sorted Array
Search in Rotated Sorted Array II
二分查找是面试中出现频率不低的问题，但是很少直接考二分查找，会考一些变体。

Search Insert Position和Search for a Range是考察二分查找的基本用法

Search Insert Position

Search for a Range


Search in Rotated Sorted Array  :

Suppose a sorted array is rotated at some pivot unknown to you beforehand.

(i.e., 0 1 2 4 5 6 7 might become 4 5 6 7 0 1 2).

You are given a target value to search. If found in the array return its index, otherwise return -1.

You may assume no duplicate exists in the array.

依靠中间和边缘元素的大小关系，来判断哪一半是不受rotate影响，仍然有序的.
假设数组是A，每次左边缘为l，右边缘为r，还有中间位置是m。在每次迭代中，分三种情况：
（1）如果target==A[m]，那么m就是我们要的结果，直接返回；
（2）如果A[m]<A[r]，说明 从m到r一定是有序的（没有受到rotate的影响），那么我们只需要判断target是不是在m到r之间，如果是则把左边缘移到m+1; 
If (A[m]< target<A[r] ) l=m+1; 
else r=m-1; // target在left，即把右边缘移到m-1。
（3）如果A[m]>=A[r]，那么说明从l到m一定是有序的， 
If A[l] < target<A[m],  r = m-1;  
else l= m+1;

根据以上方法，每次我们都可以切掉一半的数据，所以算法的时间复杂度是O(logn)，空间复杂度是O(1)。

Search in Rotated Sorted Array II

Follow up for "Search in Rotated Sorted Array":
What if duplicates are allowed?

Would this affect the run-time complexity? How and why?

Write a function to determine if a given target is in the array.

因为重复的出现，如果我们遇到中间和边缘相等的情况，我们就丢失了哪边有序的信息，因为哪边都有可能是有序的结果。假设原数组是{1,2,3,3,3,3,3}，那么旋转之后有可能是{3,3,3,3,3,1,2}，或者{3,1,2,3,3,3,3}，这样的我们判断左边缘和中心的时候都是3，如果我们要寻找1或者2，我们并不知道应该跳向哪一半。

解决的办法只能是对边缘移动一步，直到边缘和中间不在相等或者相遇，这就导致了会有不能切去一半的可能。所以最坏情况（比如全部都是一个元素，或者只有一个元素不同于其他元素，而他就在最后一个）就会出现每次移动一步，总共是n步，算法的时间复杂度变成O(n)。代码如下：

333 3 332

Search a 2D Matrix

m*n matrix 

[
  [1,   3,  5,  7],
  [10, 11, 16, 20],
  [23, 30, 34, 50]
]

Given target = 3, return true.