二分查找——目标值搜索（leetcode 704. 二分查找）

本次有序的无重复数组的目标值位置索引查找的问题，利用二分查找
二分查找的难点是：决策边界不好确定,分别采用1）左闭右开；2）左闭右闭
判断的核心：区间范围
左闭右开 原始的区间范围为[left, right)，当判断外部循环是< 还是 <=时，考虑如下情况：
当采用<时，跳出循环的条件时left=right,因此当时的区间范围为[left, left)
当采用<=时，跳槽循环的条件是left=right+1, 因此当时的区间范围为[right+1, right) 存在数组越界

左闭右闭 原始的区间范围为[left, right]，当判断外部循环是< 还是 <=时，考虑如下情况：
当采用<时，跳出循环的条件时left=right,因此当时的区间范围为[left, left],存在公共区间
当采用<=时，跳出循环的条件是left=right+1, 因此当时的区间范围为[right+1, right]

#左闭右开
def query_target(list_num, target):
    left = 0
    right = len(list_num)
    while left < right:
        mid = left + int((right-left)/2)
        if list_num[mid] > target:
            right = mid #right是开区间，mid以及比较完了，当right=mid也不会比较了
        elif list_num[mid] < target:
            left = mid + 1 #left是闭区间，mid以及比较完了，所以需要加1
        else:
            return mid
    return -1

#左闭右闭
def query_target_2(list_num, target):
    left = 0
    right = len(list_num) - 1
    while left <= right:
        mid = left + int((right-left)/2)
        if list_num[mid] > target:
            right = mid - 1
        elif list_num[mid] < target:
            left = mid + 1
        else:
            return mid
    return -1

"""
leetcode 704. 二分查找
给定一个 n 个元素有序的（升序）整型数组 nums 和一个目标值 target  ，写一个函数搜索 nums 中的 target，
如果目标值存在返回下标，否则返回 -1。

示例 1:
输入: nums = [-1,0,3,5,9,12], target = 9
输出: 4
解释: 9 出现在 nums 中并且下标为 4

示例 2:
输入: nums = [-1,0,3,5,9,12], target = 2
输出: -1
解释: 2 不存在 nums 中因此返回 -1
"""
class Solution(object):
    def search(self, nums, target):
        left = 0
        right = len(nums)
        while left < right:
            mid = left + int((right - left) / 2)
            if nums[mid] == target:
                return mid
            elif nums[mid] > target:
                right = mid
            else:
                left = mid + 1
        return -1