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Leetcode-69-x的平方根📌

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Leetcode-69-x的平方根📌

Leetcode-69-x的平方根📌

69. x 的平方根

给你一个非负整数 x ,计算并返回 x算术平方根

由于返回类型是整数,结果只保留 整数部分 ,小数部分将被 舍去 。

**注意:**不允许使用任何内置指数函数和算符,例如 pow(x, 0.5) 或者 x ** 0.5

示例 1:

输入:x = 4
输出:2

示例 2:

输入:x = 8
输出:2
解释:8 的算术平方根是 2.82842..., 由于返回类型是整数,小数部分将被舍去。

提示:

  • 0 <= x <= 231 - 1

解题思路

示例 2 中,从”小数部分被舍去”可知,这是在求二分法的下界

因此,可以使用二分查找来解题

function mySqrt(x: number): number {
  // 定义左边界(下界)
  let l = 0;
  // 定义右边界(上界)
  let r = x;
  // 这里取等,是因为题目范围是个闭区间
  while (l <= r) {
    // 当收缩范围直到只有两个数时,左边界不确定,因此借助r*r > x来判断我们需要的数
    if (r - l <= 1) {
      return r * r > x ? l : r;
    }
    // 定义中间值
    let mid = l + Math.floor((r - l) / 2);
    // 这道题求下界,代表着当mid*mid < x时,我们无法确定左边界,因此直接使用mid来模糊确定左边界
    // 而当mid*mid > x时,我们能直接收缩右边界的范围,是因为符合mid*mid > x的数并不是需要的数
    // 因此,我们可以直接收缩右边界范围
    // 当然,如果mid*mid == x时,就代表找到了符合的数,直接返回即可
    if (mid * mid > x) {
      r = mid - 1;
    } else if (mid * mid == x) {
      return mid;
    } else {
      l = mid;
    }
  }
  return -1;
}

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另外,这道题还可以进行变形

也即是:将问题变成求上界

比如当 x = 8 时,x 的平方根大约是 2.8,那我们的答案就是 3,也就是求上界

function myUpperSqrt(x: number): number {
  // 定义左边界(下界)
  let l = 0;
  // 定义右边界(上界)
  let r = x;
  while (l <= r) {
    if (r - l <= 1) {
      // 当收缩范围直到只有两个数时,右边界不确定,因此借助l*l > x来判断我们需要的数
      return l * l > x ? l : r;
    }
    // 相当于 let mid = l + Math.floor((r - l) / 2)
    let mid = l + ((r - l) >> 1);
    /**
     *	同样的思路,右边界不确定,借助mid来模糊确定右边界
     * 左边界确定,直接收缩左边界范围即可
     */
    if (mid * mid > x) {
      r = mid;
    } else if (mid * mid == x) {
      return mid;
    } else {
      l = mid + 1;
    }
  }
  return -1;
}