leetcode每日一题15道（LeetCode力扣官方题解）

力扣 374. 猜数字大小

题目描述

猜数字游戏的规则如下：

• 每轮游戏，我都会从 1 到 n 随机选择一个数字。请你猜选出的是哪个数字。
• 如果你猜错了，我会告诉你，你猜测的数字比我选出的数字是大了还是小了。

你可以通过调用一个预先定义好的接口 int guess(int num) 来获取猜测结果，返回值一共有 3 种可能的情况（-1，1 或 0）：

• -1：我选出的数字比你猜的数字小 pick < num
• 1：我选出的数字比你猜的数字大 pick > num
• 0：我选出的数字和你猜的数字一样。恭喜！你猜对了！pick == num

返回我选出的数字。

示例 1：

输入：n = 10, pick = 6 输出：6

示例 2：

输入：n = 1, pick = 1 输出：1

示例 3：

输入：n = 2, pick = 1 输出：1

示例 4：

输入：n = 2, pick = 2 输出：2

提示：

• 1 <= n <= 2^31 - 1
• 1 <= pick <= n

解决方案

方法一：二分查找

记选出的数字为 pick ，猜测的数字为 x 。根据题目描述，若 guess(x)≤0 则说明 x≥pick，否则 x<pick。

根据这一性质我们可以使用二分查找来求出答案 pick。

二分时，记当前区间为[left,right]，初始时 left=1，right=n。记区间中间元素为 mid，若有 guess(mid)≤0 则说明 pick∈[left,mid]，否则 pick∈[mid 1,right]。当区间左右端点相同时，则说明我们找到了答案，退出循环。

C

class Solution { public: int guessNumber(int n) { int left = 1, right = n; while (left < right) { // 循环直至区间左右端点相同 int mid = left (right - left) / 2; // 防止计算时溢出 if (guess(mid) <= 0) { right = mid; // 答案在区间 [left, mid] 中 } else { left = mid 1; // 答案在区间 [mid 1, right] 中 } } // 此时有 left == right，区间缩为一个点，即为答案 return left; } };

Java

public class Solution extends GuessGame { public int guessNumber(int n) { int left = 1, right = n; while (left < right) { // 循环直至区间左右端点相同 int mid = left (right - left) / 2; // 防止计算时溢出 if (guess(mid) <= 0) { right = mid; // 答案在区间 [left, mid] 中 } else { left = mid 1; // 答案在区间 [mid 1, right] 中 } } // 此时有 left == right，区间缩为一个点，即为答案 return left; } }

C#

public class Solution : GuessGame { public int GuessNumber(int n) { int left = 1, right = n; while (left < right) { // 循环直至区间左右端点相同 int mid = left (right - left) / 2; // 防止计算时溢出 if (guess(mid) <= 0) { right = mid; // 答案在区间 [left, mid] 中 } else { left = mid 1; // 答案在区间 [mid 1, right] 中 } } // 此时有 left == right，区间缩为一个点，即为答案 return left; } }

Golang

func guessNumber(n int) int { return sort.Search(n, func(x int) bool { return guess(x) <= 0 }) }

JavaScript

var guessNumber = function(n) { let left = 1, right = n; while (left < right) { // 循环直至区间左右端点相同 const mid = Math.floor(left (right - left) / 2); if (guess(mid) <= 0) { right = mid; // 答案在区间 [left, mid] 中 } else { left = mid 1; // 答案在区间 [mid 1, right] 中 } } // 此时有 left == right，区间缩为一个点，即为答案 return left; };

C

int guessNumber(int n) { int left = 1, right = n; while (left < right) { // 循环直至区间左右端点相同 int mid = left (right - left) / 2; // 防止计算时溢出 if (guess(mid) <= 0) { right = mid; // 答案在区间 [left, mid] 中 } else { left = mid 1; // 答案在区间 [mid 1, right] 中 } } // 此时有 left == right，区间缩为一个点，即为答案 return left; }

Python3

class Solution: def guessNumber(self, n: int) -> int: left, right = 1, n while left < right: mid = (left right) // 2 if guess(mid) <= 0: right = mid # 答案在区间 [left, mid] 中 else: left = mid 1 # 答案在区间 [mid 1, right] 中 # 此时有 left == right，区间缩为一个点，即为答案 return left

复杂度分析

• 时间复杂度：O(logn)。时间复杂度即为二分的次数，每次二分我们将区间的长度减小一半，直至区间长度为 1 时二分终止，而区间初始长度为 n，因此二分次数为 O(logn)。
• 空间复杂度：O(1) 。

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本文作者：力扣

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