使用Binary Search查找排序索引的H字母

当我们需要在排序好的字符串列表中查找某个特定元素时，二分查找是一个高效的算法。它通过反复将列表对半分来缩小搜索范围，并且仅在元素相对于中间元素的一半时比较。这意味着对于长度为n的列表，最多需要log2(n)次比较。

在这篇文章中，我们将探讨如何使用二分查找算法查找排序好的字符串列表中所有以H字母开头的元素的索引。

算法

首先，我们将定义一个函数来检查一个字符串是否以'H'字母开头：

def starts_with_h(s):
    return s[0] == 'H'

接下来，我们定义二分查找函数。它接受一个排序好的字符串列表和一个比较函数作为输入，并返回所有满足条件的元素的索引列表。

def binary_search(lst, comp_fn):
    results = []
    lo, hi = 0, len(lst)

    while lo < hi:
        mid = (lo + hi) // 2
        if comp_fn(lst[mid]):
            results.append(mid)
            lo = mid + 1
        elif lst[mid] < 'H':
            lo = mid + 1
        else:
            hi = mid

    return results

注意，我们在比较函数返回True时修改了lo和hi的值。如果当前元素满足条件，则我们将其索引添加到结果列表中，并将搜索范围缩小到它的右侧。

如果当前元素小于'H'，则我们将搜索范围缩小到中间元素的右侧。否则，我们将搜索范围缩小到中间元素的左侧。

用法

要使用此函数，我们需要首先定义一个排序好的字符串列表。在这个例子中，我们使用单词列表。

words = ['Apple', 'Bear', 'Cat', 'Dog', 'Elephant', 'Fish', 'Horse', 'Hippo', 'Lion']

然后，我们可以通过传递我们定义的starts_with_h函数来查找所有以H字母开头的元素的索引：

h_words = binary_search(words, starts_with_h)

结果将是一个包含'H'字母开头元素的列表索引。

结论

二分查找算法是查找排序好列表中元素的高效算法。我们可以使用二分查找来查找任何满足特定条件的元素的索引。

本文中我们介绍了如何使用二分查找来查找排序好的字符串列表中所有以H字母开头的元素的索引，以及如何实现这个算法。

如果您想了解更多有关二分查找和其他高效算法的信息，请参考其他资源。