C++程序在数组中查找最接近的数字

给定一个整数排序数组，我们需要找到最接近给定数字的值。数组可能包含重复值和负数。

举例：

输入：arr[] = {1, 2, 4, 5, 6, 6, 8, 9}
目标数 = 11
输出: 9
在给定的数组中，9最接近11

输入：arr[] = {2, 5, 6, 7, 8, 8, 9};
目标数 = 4
输出: 5

一个 简单的解决方法 是遍历给定数组，并跟踪每个元素的绝对差的大小。最后返回具有最小差的元素。

一个 高效的解决方法 是使用二进制搜索。

// 查找最接近目标的元素的CPP程序。
 #include 
using namespace std;
int getClosest(int, int, int);
// 在数组中返回最接近目标的元素
int findClosest(int arr[], int n, int target)
{
    //Corner cases
    if (target <= arr[0])
        return arr[0];
    if (target >= arr[n - 1])
        return arr[n - 1];
    //Doing binary search
    int i = 0, j = n, mid = 0;
    while (i < j) {
        mid = (i + j) / 2;
 
        if (arr[mid] == target)
            return arr[mid];
        if (target < arr[mid]) {
            if (mid > 0 && target > arr[mid - 1])
                return getClosest(arr[mid - 1],arr[mid], target);
            j = mid;
        }
        else {
            if (mid < n - 1 && target < arr[mid + 1])
                return getClosest(arr[mid],arr[mid + 1], target);
            i = mid + 1;
        }
    }
    return arr[mid];
}
// 比较哪一个更靠近的方法 。通过获取目标和两个值之间的差来找到最接近的值。
int getClosest(int val1, int val2, int target)
{
    if (target - val1 >= val2 - target)
        return val2;
    else
        return val1;
}
// 驱动程序
int main()
{
    int arr[] = { 1, 2, 4, 5, 6, 6, 8, 9 };
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    int target = 11;
    cout << (findClosest(arr, n, target));
}
// 本代码由Smitha Dinesh Semwal提供。```

输出：

时间复杂度： O(log(n))

辅助空间： O(log(n)) (递归时创建了隐式堆栈)

方法2：使用两个指针

解决此问题的另一种方法是使用两个指针技术，其中我们维护两个指针left和right，并基于它们与目标的绝对差异向彼此移动。

以下是步骤：

初始化left = 0和right = n-1，其中n是数组的大小。
在left
如果arr[left]和目标之间的绝对差小于或等于arr[right]和目标之间的绝对差，请将左指针向右移动一步，即left++
否则，将右指针向左移动一步，即right–-

返回arr[left]，它将是最接近目标的元素。

以下是实现上述方法的示例：

// CPP程序，使用两个指针查找最接近给定目标的元素
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
 
int findClosest(int arr[], int n, int target)
{
    int left = 0, right = n - 1;
    while (left < right) {
        if (abs(arr[left] - target)
            <= abs(arr[right] - target)) {
            right--;
        }
        else {
            left++;
        }
    }
    return arr[left];
}
 
int main()
{
    int arr[] = { 1, 2, 4, 5, 6, 6, 8, 8, 9 };
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    int target = 11;
    cout << findClosest(arr, n, target);
    return 0;
}

输出

时间复杂度： O(N)，其中n是数组的长度。

辅助空间： O(1)