如何有效地在大型排序数组中找到最接近另一个值 X 的值答案

【问题标题】：How to find a value closest to another value X in a large sorted array efficiently如何有效地在大型排序数组中找到最接近另一个值 X 的值
【发布时间】：2016-07-08 16:14:28
【问题描述】：

对于一个排序列表，我如何找到与给定数字接近的最小数字？

例如，

mysortedList = [37, 72, 235, 645, 715, 767, 847, 905, 908, 960]

如何快速找到小于等于700的最大元素？（如果我有 1000 万个元素，那么线性搜索会很慢）。在这个例子中，答案是 645。

【问题讨论】：

@cricket_007 其实他可以做二分查找。
@cricket_007 我认为有一种方法，类似于二分搜索。搜索从中间开始...
stackoverflow.com/questions/9706041/… ?
这能回答你的问题吗？ Find next lower item in a sorted list

标签： python search

【解决方案1】：

手动实现二分查找

def find_largest_less_than(l, max_val, lo=0, hi=None):
    if hi is None:
        hi = len(l)

    if lo > hi: return None
    if hi - lo == 1: return None if max_val < l[lo] else l[lo]

    mid = lo + ((hi - lo) // 2)
    mid_val = l[mid]

    if max_val > mid_val:
        val = find_largest_less_than(l, max_val, mid, hi)
    elif max_val < mid_val:
        val = find_largest_less_than(l, max_val, 0, mid)

    return val

mysortedList = [37, 72, 235, 645, 715, 767, 847, 905, 908, 960]
my_max = 700

find_largest_less_than(mysortedList, my_max) # 645

【讨论】：

【解决方案2】：

你可以使用list comprehension:

>>> lst = [i for i in mysortedList if i <= 700]
>>> lst[-1]

【讨论】：

这将遍历列表中的所有项目，即使它在中途找到了数字。 OP 说他的列表有数百万个元素。
@Reti43 OP 在他的帖子中没有提到数百万个元素。我没有读过cmets。我的错！
不用担心。出于这个确切原因，我的评论只是为了引起您的注意。
@Reti43 谢谢！我很感激。

【解决方案3】：

您可以使用bisect 模块：

import bisect

data = [37, 72, 235, 645, 715, 767, 847, 905, 908, 960]

location = bisect.bisect_left(data, 700)

result = data[location - 1]

这是标准库中的一个模块，它将使用binary search 来查找所需的结果。根据您需要的确切值，您还可以使用bisect_right 而不是bisect_left。

这比遍历列表更快，因为二进制搜索算法可以跳过不包含答案的部分数据。这使得它非常适合在已知要排序的数据时找到最接近的数字。

【讨论】：

这是最快的，需要 O(log n) 时间。
@jayelm 是的，其他答案是 O(n) :'(
@JamesBuck - 我的不是
@cricket_007 从技术上讲，它仍然是。虽然也是 O(log n)
@JamesBuck 我知道你在那里做了什么