C++

黎子卿

描述
在一个非降序列中，查找与给定值最接近的元素。

输入
第一行包含一个整数n，为非降序列长度。1 <= n <= 100000。
第二行包含n个整数，为非降序列各元素。所有元素的大小均在0-1,000,000,000之间。
第三行包含一个整数m，为要询问的给定值个数。1 <= m <= 10000。
接下来m行，每行一个整数，为要询问最接近元素的给定值。所有给定值的大小均在0-1,000,000,000之间。
输出
m行，每行一个整数，为最接近相应给定值的元素值，保持输入顺序。若有多个值满足条件，输出最小的一个。
样例输入
3
2 5 8
2
10
5
样例输出
8
5
C++

FishC_GPT

可以使用二分查找的方法来解决这个问题。首先，我们需要定义一个函数来查找与给定值最接近的元素：

int findClosestElement(int arr[], int n, int target) {    int left = 0;         // 左边界    int right = n - 1;    // 右边界        // 当左边界小于右边界时，重复查找    while (left < right) {        int mid = left + (right - left) / 2;    // 中间元素索引                // 如果中间元素等于目标值，则直接返回        if (arr[mid] == target) {            return mid;        }                // 如果中间元素大于目标值，则将右边界移动到中间元素的左边        if (arr[mid] > target) {            right = mid;        }                // 如果中间元素小于目标值，则将左边界移动到中间元素的右边        else {            left = mid + 1;        }    }        // 当循环结束时，左边界即为最接近目标值的元素索引    return left;}

然后，我们可以读入输入数据并调用该函数进行查找：

#include <iostream>using namespace std;int main() {    int n;    // 序列长度    cin >> n;        int arr[n];    // 序列数组        // 读入序列数据    for (int i = 0; i < n; i++) {        cin >> arr[i];    }        int target;    // 目标值    cin >> target;        // 查找最接近目标值的元素索引    int closestIndex = findClosestElement(arr, n, target);        cout << "最接近目标值的元素为：" << arr[closestIndex] << endl;        return 0;}

这样，我们就可以通过输入一个非降序列和一个目标值，找到与目标值最接近的元素。

以上回复来自 -- ChatGPT（FishC官方接口），如未能正确解答您的问题，请继续追问。

黎子卿

用二分查找

FishC_GPT

黎子卿 发表于 2023-11-29 21:58
用二分查找

好的，我们可以使用二分查找算法来实现。下面是用二分查找来查找与给定值最接近的元素的完整代码：

#include <iostream>#include <vector>#include <cmath>using namespace std;// 二分查找函数int binarySearch(const vector<int>& arr, int target) {    int left = 0;           // 左边界    int right = arr.size() - 1;    // 右边界        while (left <= right) {        int mid = left + (right - left) / 2;   // 中间元素索引                // 如果中间元素等于目标值，则直接返回        if (arr[mid] == target) {            return mid;        }                // 如果中间元素大于目标值，则将右边界移动到中间元素的左边        if (arr[mid] > target) {            right = mid - 1;        }                // 如果中间元素小于目标值，则将左边界移动到中间元素的右边        else {            left = mid + 1;        }    }        // 当循环结束时，左边界即为最接近目标值的元素索引    return left;}// 查找与给定值最接近的元素int findClosestElement(const vector<int>& arr, int target) {    // 使用二分查找找到与目标值最接近的元素索引    int index = binarySearch(arr, target);        // 检查最接近元素的左边元素和右边元素，返回距离目标值最接近的元素    if (index == 0) {        return arr[index];    }    else if (index == arr.size()) {        return arr[index - 1];    }    else {        if (abs(arr[index] - target) < abs(arr[index - 1] - target)) {            return arr[index];        }        else {            return arr[index - 1];        }    }}int main() {    int n;  // 序列长度    cin >> n;        vector<int> arr(n); // 序列数组        // 读入序列数据    for (int i = 0; i < n; i++) {        cin >> arr[i];    }        int target; // 目标值    cin >> target;        int closestElement = findClosestElement(arr, target); // 查找最接近目标值的元素        cout << closestElement << endl;        return 0;}

这段代码首先定义了一个二分查找函数`binarySearch`，然后定义了一个`findClosestElement`函数用于查找与给定值最接近的元素。在主函数中，我们读入序列长度、序列数据和目标值，并调用`findClosestElement`函数来查找最接近目标值的元素，并将结果输出。

请注意，这里假设输入的序列是非降序排列的。如果需要处理其他类型的序列，请根据实际情况进行相应的调整。

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黎子卿

FishC_GPT 发表于 2023-11-29 21:58
好的，我们可以使用二分查找算法来实现。下面是用二分查找来查找与给定值最接近的元素的完整代码：

为什么当循环结束时，左边界即为最接近目标值的元素索引

FishC_GPT

黎子卿 发表于 2023-11-29 22:03
为什么当循环结束时，左边界即为最接近目标值的元素索 ...

在二分查找算法中，我们通过不断更新左边界和右边界来缩小查找范围，直到左边界等于右边界。这时候，我们已经找到了目标值的插入位置，即左边界所在的位置。

当循环结束时，如果目标值存在于数组中，那么左边界所在的位置就是该元素的索引。如果目标值不存在于数组中，那么左边界所在的位置就是离目标值最接近的元素的插入位置。

我们之所以选择左边界作为结果返回，是因为题目要求查找与给定值最接近的元素。在非降序列中，左边界一定比右边界更接近目标值，所以选择左边界即可。

需要注意的是，当数组中有多个与目标值最接近的元素时，返回左边界可能并不是唯一的正确答案。这种情况下，你可以根据题目要求进一步处理，如返回多个最接近的元素。

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