二分查找

最新推荐文章于 2024-11-25 00:03:42 发布

ExcaliburXK

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分类专栏： 02. 数据结构和算法文章标签：面试测试

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/ExcaliburXK/article/details/7484205

02. 数据结构和算法专栏收录该内容

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本文深入探讨了二分查找的基本原理及其在有序序列搜索中的高效应用，随后通过实例展示了如何将此算法应用于字符串数组中特定元素的查找。文章特别强调了在实现过程中避免常见错误的方法，以及如何优化算法以处理复杂场景。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

二分查找是对已经排序好的序列进行查找。因为这个程序非常经典地简单又容易出错，所以在当着面试官纸上写程序的场合这个程序的命中率非常高。

源码如下：

#include <iostream>
using std::cout;
using std::endl;

//xk> 二分查找
//xk>--------------------------------------------------
// 返回value在数组A中的索引
int
binarySearch(int A[], int N, int value)
{
	int low = 0;
	int high = N - 1;
	int mid;

	while(low <= high){
		// mid = (low + high) / 2;	// 这种写法容易溢出
		mid = low + ((high - low) >> 1);
		if(A[mid] > value)
		{
			high = mid - 1;
		}else if(A[mid] < value){
			low = mid + 1;
		}else{
			return mid;
		}
	}
	
	return -1;
}

int
main()
{
	int A[] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7};

	int n = binarySearch(A, 8, 4);
	cout << n << endl;

	return 0;
}

上面的程序只是简单地实现了最基本的二分查找。下面来个高端的：

找出一个有序(字典序)字符串数组arr中值等于字符串v的元素的序号，如果有多个元素满足这个条件，则返回其中序号最大的。

int binSearch(char **arr, int b, int e, char *v);

#include <iostream>
using std::cout;
using std::endl;

int
binSearch(char **arr, int min, int max, char *v)
{
	int mid;
	//xk> 注意防止终止条件不可达
	// 若min为偶数，终止条件为min == max
	// 若min为奇数，终止条件为min == max - 1
	// while(min < max)或while(min <= max)都会出现死循环
	while(min < max - 1){
		//xk> 注意防止溢出
		mid = min + (max - min) >> 1;
		//xk> 因为要返回最大的序号，优先移动min，并且=0时也要继续移动
		if(strcmp(arr[mid], v) <= 0){
			//error> min = mid + 1;
			// 因为判断条件是<=0, 在等于时也会移动min
			// 这里不能加1，否则可能跳过已找到的，返回-1
			min = mid;
		}
		else{
			// 这里也不需要减1
			max = mid;
		}
	}
	if(!strcmp(arr[max], v)){
		return max;
	}else if(!strcmp(arr[min], v)){
		return min;
	}else{
		return -1;
	}
}

void
main()
{
	// 设计测试用例
}