数组练习之二分查找详解

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引言：经过对数组的初步学习，我们已经认识到数组的基本概念，（相关请看【浅浅理解C语言之数组大佬】http://t.csdnimg.cn/nwLja）。接下来，我们需要联系来巩固这部分知识，以便后期更加深入的学习（文末有彩蛋~）。感谢各位大佬指点......

一、什么是二分查找

二、代码实现

三、分析代码

彩蛋：游戏之猜数字

推荐：部分C语句可参考博客（【简述C语言分支循环语句】http://t.csdnimg.cn/3jyCt）。

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引言：经过对数组的初步学习，我们已经认识到数组的基本概念，（相关请看【浅浅理解C语言之数组大佬】http://t.csdnimg.cn/nwLja）。接下来，我们需要联系来巩固这部分知识，以便后期更加深入的学习（文末有彩蛋~）。感谢各位大佬指点......

一、什么是二分查找

        二分查找也叫做折半查找，二分查找是查找有序元素（注意：必须是有序元素）列的一种算法，它的目的在于更加节约时间和空间，结果是如果查找的元素存在，则返回其位置，否则返回NULL。

        比如存在1——100的数字，我们需要找到40这个元素，你每次输入一个数字，我告诉你它大了，小了，正确。

        最无脑的方法就是从1开始猜：第一次：1，小了；

                                                         第二次：2，小了；

                                                         ......

                                                        第四十次：40，正确；  

         这个方法确实可以得到正确答案，但是，不可否认，它存在的弊端很明显，如果我的范围给到了100000，难道我们还是从1开始比较吗，它会耗费大量时间和空间。这个时候二分查找就脱颖而出了，就像它的别名折半查找。需要找到40这个元素：第一次：50，大了；

                                                                                                                                                           第二次：25，小了；

                                                                                                                                                           第三次：37，小了；

                                                                                                                                                           第四次：43，大了；

                                                                                                                                                           第五次：40，正确；

       两种查找方式优劣显而易见，第一种方式需要排查40次，且存在弊端；第二种方式仅仅需要5次排查，且没有范围限制，对时间和空间都是一种节约。

二、代码实现

#include<stdio.h>
int main()
{
int arr[100]={1 ,2,3,4,5, 6 ,7 ,8 ,9 ,10 ,11 ,12 ,13 ,14 ,15 ,16 ,17 ,18 ,
19 ,20 ,21 ,22 ,23 ,24 ,25 ,26 ,27 ,28 ,29 ,30, 31, 32 ,33 ,34 ,35 ,36 ,
37 ,38 ,39 ,40 ,41 ,
42 ,43 ,44, 45 ,46 ,47 ,48 ,49 ,50 ,
51 ,52 ,53 ,54 ,55 ,56 ,57 ,58 ,59 ,60 ,61, 62, 63, 64, 65, 66, 67,
 68 ,69 ,70 ,71 ,72 ,73 ,74 ,75 ,76 ,77 ,78 ,79 ,80 ,81 ,82 ,83 ,84 ,
85 ,86 ,87 ,88 ,89 ,90 ,91 ,92 ,93 ,94 ,95 ,96 ,97 ,98, 99,100};//数组初始化

int k=39;//需要查找的元素
int sz=sizeof(arr)/sizrof(arr[0]);//数组大小
int flag=0;//标志符

int left=0;//第一个元素下标
int right=sz-1;//最后一个元素的下标

while(left<=right)//当左下标>右下标时退出循环
{
int mid=left+(right-left)/2;//取平均值
if(arr[mid]<k)
{
left=mid+1;

}
else if(arr[mid]>k)
{
right=mid-1;

}
else
{
flag=1;
printf("找到了，下标是：%d",mid);
break;
}
}
if(flag==0)
{
printf("找不到\n");
}
return 0;
}

三、分析代码

if(arr[mid]<k)

{

left=mid+1;

}

判断mid为下标的元素是否小于元素k

如果小于，则下一次循环left=mid+1，下一次的范围左端变为mid+1

else if（arr[mid]>right)

{

right=mid-1;

}

判断mid为下标的元素是否大于元素k

如果大于，则下一次循环right=mid-1，下一次的范围右端端变为mid-1

彩蛋：游戏之猜数字

（注：这个游戏运用到二分查找的方法，以便我们对它的理解更加清晰）

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
void menu()
{
	printf("**********************\n");
	printf("***1.play****2.exit***\n");
	printf("**********************\n");
}

void game()
{
	int ret = 0;
	int guess = 0;
	ret = rand() % 100 + 1;//1——100
	srand((unsigned int)time(NULL));//时间戳
	while (1)
	{
		printf("请输入你猜的数字：");
		scanf("%d", &guess);
		if (ret < guess)
			printf("猜大了\n");
		else if (ret > guess)
			printf("猜小了\n");
		else
		{
			printf("猜对了\n");
			break;
		}
	}
}

#include<stdio.h>
int main()
{
	srand((unsigned int)time(NULL));
	int input = 0;
	do
	{
		menu();
		printf("请选择>: ");
		scanf("%d", &input);
		switch (input)
		{
		case 1:
			game();
			break;
		case 2:
			printf("退出游戏");
			break;
		default:
			printf("选择错误");
			break;
		}
	}while (input);
	return 0;
}

推荐：部分C语句可参考博客（【简述C语言分支循环语句】http://t.csdnimg.cn/3jyCt）。