python基础-折半查找

最新推荐文章于 2024-09-26 16:52:48 发布

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这篇博客详细介绍了Python中的折半查找算法。首先分析了需求，然后通过逐步分解，从比较两个数到找到数列中间位置，再到处理查找位置的逻辑，最终将算法封装为自定义函数。博客还提供了总结和思维导图，便于读者理解和应用。

引用我的飞书知识文档：https://ir6elb7gt2.feishu.cn/wiki/wikcnEvrnfdxnMJmy3Dx2o29Wih?office_edit=1

一、需求分析

折半查找：在一串基本有序的数字中找到数字，每次从中间位置开始找

算法设计：

语法知识：

语法	描述
类型转换	类型名(要转化的内容)
分支结构	If: elseif: else:
循环结构	while
自定义函数	def(函数)
函数调用	函数调用及返回值

触类旁通：

二、编程思想

2.1 需求分析

折半查找：在一串基本有序的数字中找到数字，每次从中间位置开始找

2.2 需求分解

V1.0 ：进行两个数的比较

参数列表：罗列代码中涉及的参数和含义

V2.0 ：找到一个数列的中间位置开始查找

b=[10,14,18,20,21,23,26,29,32]

left=0, right=8, mid=4, mid=(left+right)//2 //-整除

#  V2.0 ：找到一个数列的中间位置开始查找
#  V2.0 ：找到一个数列的中间位置开始查找
b = [10, 14, 18, 20, 21, 23, 26, 29, 32]
n = len(b)
left = 0
right = n
mid = (left+right)//2
print("mid=", mid)
a = input("请输入a")
if a == b[mid]:
    print("两个数相等")
else:
    print("两个数不相等")
'''
D:\WMM_Python2\1_PythonBasic\venv\Scripts\python.exe D:/WMM_Python2/1_PythonBasic/aric/search2.py
请输入a44
两个数不相等
请输入a21
两个数不相等
'''

V3.0 ：查找位置的处理

如果中间位置的元素小于查找的数字，在后半段查找，left=mid+1

如果中间位置的元素大于查找的数字，在前半段查找，right=mid-1

#  V3.0 ：查找位置的处理
b = [10, 14, 18, 20, 21, 23, 26, 29, 32]
n = len(b)
left = 0
right = n
mid = (left+right)//2
print(b[mid])
a = int(input("请输入a"))
if a > b[mid]:
    left = mid+1
elif a < b[mid]:
    right = mid-1
else:
    print("找到a啦")
mid = (left+right)//2
print("新的中间位置mid：", mid, "元素值为：", b[mid])
'''
D:\WMM_Python2\1_PythonBasic\venv\Scripts\python.exe D:/WMM_Python2/1_PythonBasic/aric/search3.py
21
请输入a5
新的中间位置mid： 1 元素值为： 14
请输入a27
新的中间位置mid： 7 元素值为： 29
'''

V4.0 ：折半查找循环处理

#  V4.0 ：折半查找循环处理
b = [10, 14, 18, 20, 21, 23, 26, 29, 32]
n = len(b)
left = 0
right = n
mid = (left+right)//2
print(b[mid])
a = int(input("请输入a"))
while (left <= right):
    if a > b[mid]:
        left = mid+1
    elif a < b[mid]:
        right = mid-1
    else:
        print("找到a啦")
        break
    mid = (left+right)//2
    print("新的中间位置mid：", mid, "元素值为：", b[mid])
else:
    print("找不到该数字")
'''
D:\WMM_Python2\1_PythonBasic\venv\Scripts\python.exe D:/WMM_Python2/1_PythonBasic/aric/search4.py

请输入a3
新的中间位置mid： 1 元素值为： 14
新的中间位置mid： 0 元素值为： 10
新的中间位置mid： -1 元素值为： 32
找不到该数字
请输入a30
新的中间位置mid： 7 元素值为： 29
新的中间位置mid： 8 元素值为： 32
新的中间位置mid： 7 元素值为： 29
找不到该数字
请输入a14
新的中间位置mid： 1 元素值为： 14
找到a啦
请输入a32
新的中间位置mid： 7 元素值为： 29
新的中间位置mid： 8 元素值为： 32
找到a啦
'''

V5.0 ：写入一个自定义函数中

自定义函数：把一段代码放入自定义函数，可以实现反复使用

语法形式：

def函数名():函数的定义
函数名():调用函数

#  V5.0 ：自定义函数
def search(a, ls):
    n = len(ls)
    left = 0
    right = n
    mid = (left+right)//2
    # print("中间位置mid：", mid, "元素值为：", ls[mid])
    while (left <= right):
        if a > ls[mid]:
            left = mid+1
        elif a < ls[mid]:
            right = mid-1
        else:
            # print("找到a啦")
            return 0
        mid = (left+right)//2
        # print("新的中间位置mid：", mid, "元素值为：", ls[mid])
    # else:
    # print("找不到该数字")
    return 1


a = int(input("请输入a"))
ls = [10, 14, 18, 20, 21, 23, 26, 29, 32]
result = search(a, ls)
if result == 0:
    print("找到a啦")
else:
    print("找不到该数字")
'''
D:\WMM_Python2\1_PythonBasic\venv\Scripts\python.exe D:/WMM_Python2/1_PythonBasic/aric/search5.py
请输入a1
找不到该数字
请输入a23
找到a啦
'''