【PTA数据结构 | C语言版】折半查找

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题目

请编写程序，实现有序顺序表的折半查找算法。

输入格式：
输入首先给出一个正整数 n（≤10^5），随后一行按升序给出 n 个不超过 10^8 的正整数，为顺序表中的元素。最后一行给出若干正整数，为需要查找的元素，最后以 −1 结尾，这个数字不需要查找。
同行数字间以空格分隔。题目保证顺序表中无重复元素。

输出格式：
在一行中输出每个待查找元素在顺序表中的位序（从 1 开始）。若元素不在表中，则输出 0。为简化输出处理，每个数字后面跟一个空格。

输入样例：
9
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1 5 4 9 10 -1

输出样例：
1 5 4 9 0

代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

// 折半查找函数，返回元素在顺序表中的位序（从1开始），未找到返回0
int binarySearch(int *arr, int n, int target) {
    int left = 0;
    int right = n - 1;
    
    while (left <= right) {
        int mid = left + (right - left) / 2;  // 避免溢出
        
        if (arr[mid] == target) {
            return mid + 1;  // 位序从1开始
        } else if (arr[mid] < target) {
            left = mid + 1;  // 目标在右半部分
        } else {
            right = mid - 1;  // 目标在左半部分
        }
    }
    
    return 0;  // 未找到
}

int main() {
    int n;
    scanf("%d", &n);
    
    // 读取有序顺序表元素
    int *list = (int *)malloc(n * sizeof(int));
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        scanf("%d", &list[i]);
    }
    
    // 读取待查找元素并处理
    int target;
    int isFirst = 1;  // 标记是否为第一个输出结果
    while (1) {
        scanf("%d", &target);
        if (target == -1) {
            break;  // 结束标志，退出循环
        }
        
        // 执行折半查找
        int pos = binarySearch(list, n, target);
        
        // 控制输出格式，每个数字后带一个空格
        if (isFirst) {
            printf("%d", pos);
            isFirst = 0;
        } else {
            printf(" %d", pos);
        }
    }
    printf(" ");
    
    free(list);
    return 0;
}