二分查找容易忽略的一个bug

最新推荐文章于 2022-02-18 22:27:39 发布

wuzhekai1985

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分类专栏：算法分析文章标签：算法

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本文介绍了一个经典的二分查找算法实现，并指出其在处理大规模数组时存在的潜在溢出问题。通过对比加法和减法操作，文章提供了一种简单而有效的解决方案，避免了整数溢出导致的程序崩溃。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

对于二分查找算法，相信大家肯定不会陌生。算法从一个排好序的数组中找指定的元素，如果找到了返回该元素在数组中的索引，否则返回-1。下面给出了解法。

//a为排好序的数组，n为数组的大小，x为指定元素
int binarySearch(int a[], int n, int x)
{
    int left = 0, right = n-1, middle = 0;
    int tmp = 0;
    while(left <= right)
    {
         middle = (left + right)/2;
         tmp = a[middle];
         if(x < tmp) right = middle - 1;
         else if(x > tmp) left = middle + 1;
         else return middle;
    }
    return -1;
}

乍看没有错误，但是不幸的是，该程序存在一个bug。当数组极大时，(left+right)可能为负数，则数组下标溢出，程序崩溃。

解决的方案：将middle=(left+right)/2改为middle=left+(right-left)/2即可。即利用减法代替加法，从而消除上溢。

参考自《代码之美》