C语言中的二分查找（折半查找）超详细版

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#c语言 #java #算法 #数据结构

于 2024-10-11 18:00:59 首次发布

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C语言中的二分查找（折半查找）

放在最前面的
1、什么是二分查找（折半查找）？
2、查找过程
3、算法要求
4、代码展示（举一个常见的例子）
5、输出结果
6、原理图展示
7、总结
- - - （1）二分查找（折半查找）的优点：
    - （2）二分查找（折半查找）的缺点：
8、END

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1、什么是二分查找（折半查找）？

二分查找也称折半查找（Binary Search），它是一种效率较高的查找方法。
用于在有序数组或有序列表中快速定位目标元素的位置。
它通过将目标值与数组中间元素进行比较，
从而将查找范围缩小一半，
不断迭代直到找到目标元素或确定目标元素不存在。

2、查找过程

1、确定查找范围：首先，确定要查找的有序数组或列表，并设置初始查找范围，通常是整个数组。
2、计算中间位置：计算查找范围的中间位置，可以使用 (左边界 + 右边界) / 2 的方式来获得中间位置。
3、比较目标值：将目标值与中间位置的元素进行比较。
  	（情况1）如果目标值等于中间位置的元素，
  	则找到目标元素，返回 中间位置。

  	（情况2）如果目标值小于中间位置的元素，
  	则目标元素可能在左半部分，
  	更新右边界为中间位置减一。

  	（情况3）如果目标值大于中间位置的元素，
  	则目标元素可能在右半部分，
  	更新左边界为中间位置加一。
4、更新查找范围：根据比较结果更新查找范围，
将左边界或右边界移动到新的位置。
5、重复迭代：重复步骤 2 到步骤 4 ，
直到找到目标元素或确定目标元素不存在。
如果左边界大于右边界，表示目标元素不存在。

3、算法要求

1.必须采用顺序存储结构。
2.必须按元素大小进行有序排列。

4、代码展示（举一个常见的例子）

// void 表示 该函数 erfen 的返回值是 void (空)
void erfen(int a)
{
	//定义一个整型变量 falg ，用于标记是否找到 a
	int flag = 0;
	//定义一个大小为 10 的一维数组 arr，里面存放着 1 ~ 10
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	//定义一个整型变量 left ，用于存放左边界
	int left = 0;
	//定义一个整型变量 len ，用于存放数组的长度
	//sizeof 是操作符
	//用来计算变量的大小的
	int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	//定义一个整型变量 right ，用于存放右边界
	int right = len - 1;
	//定义一个整型变量 mid，存放与查找 数字 a进行判断的 数组的下标值
	int mid = (left + right) / 2;
	// while 循环
	while (left <= right)
	{
		//数组 中间位置 的数值 < 要查找的 a
		if (arr[mid] < a)
		{
			//数组的 左边界 left  被赋值为 mid + 1 
			left = mid + 1;
		}
		//数组的 中间位置 的数值 > 要查找的 a
		else if(arr[mid] > a)
		{
			//数组的 右边界 right 被赋值为 mid - 1 
			right = mid - 1;
		}
		//只剩下一种情况了
		//数组的 中间位置 的数值 == 要查找的 a
		else
		{
			//修改标记值
			flag = 1;
			//输出打印找到的结果
			printf("找到了，下标是%d\n",mid);
			//跳出 while 循环
			break;
		}
		
		//取中间值
		mid = (left + right) / 2;
	}
	
	//循环结束的判断
	if (flag == 0)
	{
		//输出没有找到的结果
		printf("没有找到\n");
	}
}

int main()
{
	//定义一个整型变量 k，存放要查找的数字
	int k = 0;
	//输出打印提示信息
	printf("请输入你要查找的数字：");
	//输入要查找的数字
	scanf("%d", &k);
	//调用函数 -- 二分查找函数
	erfen(k);
	
	return 0;
}