函数实现二分查找

目录

C 语言二分查找算法代码

一、引言

二、代码整体功能概述

三、代码详细分析

1. 头文件包含

2. search函数

3. main函数

四、总结


C 语言二分查找算法代码

一、引言

在数据处理中,查找是一项常见且重要的操作。二分查找(折半查找)是一种高效的查找算法,它要求被查找的数据必须是有序的。通过不断将查找范围缩小一半,二分查找能够在较短的时间内找到目标元素。本文将对一段用 C 语言实现二分查找的代码。

二、代码整体功能概述

这段 C 语言代码实现了二分查找算法,用于在一个有序的整数数组中查找指定元素的位置。代码由两个主要部分组成:search函数负责实现二分查找的具体逻辑,main函数负责初始化数组、获取用户输入的目标元素,并调用search函数进行查找,最后根据查找结果输出相应的信息。

三、代码详细分析

1. 头文件包含

#include <stdio.h>

引入标准输入输出库,为后续使用scanf函数获取用户输入以及printf函数输出查找结果提供支持。

2. search函数

int search(int ch[], int x, int s) 
{
    int left = 0;
    int right = s - 1;
    while (left <= right) {
        int mid = (left + right) / 2;
        if (ch[mid] > x) {
            right = mid;
            right--;
        }
        else if (ch[mid] < x) {
            left = mid;
            left++;
        }
        else if (ch[mid] == x) {
            return mid;
        }
    }
    if (left > right) {
        return -1;
    }
}

  • 参数说明search函数接受三个参数,ch[]是待查找的有序整数数组,x是要查找的目标元素,s是数组的元素个数。
  • 变量初始化left初始化为 0,表示查找范围的左边界;right初始化为s - 1,表示查找范围的右边界。
  • 二分查找循环:使用while循环,只要left小于等于right,就继续查找。在每次循环中,计算中间位置mid,即(left + right) / 2
    • 目标元素小于中间元素:如果ch[mid] > x,说明目标元素在左半部分,更新rightmid - 1,缩小查找范围到左半部分。
    • 目标元素大于中间元素:如果ch[mid] < x,说明目标元素在右半部分,更新leftmid + 1,缩小查找范围到右半部分。
    • 目标元素等于中间元素:如果ch[mid] == x,说明找到了目标元素,返回中间位置mid
  • 查找失败处理:当left > right时,说明查找范围为空,即没有找到目标元素,返回 -1。

3. main函数

int main() {
    int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
    int k;
    int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    scanf("%d", &k);
    int ret = search(arr, k, sz);
    if (ret == -1) {
        printf("没找到\n");
    }
    else
        printf("下标是%d\n", ret);
    return 0;
}

  • 数组初始化:定义一个有序整数数组arr,包含 1 到 9 的整数。
  • 获取用户输入:定义变量k用于存储用户输入的目标元素,使用scanf函数获取用户输入。
  • 计算数组元素个数:通过sizeof(arr) / sizeof(arr[0])计算数组arr的元素个数,并存储在变量sz中。
  • 调用查找函数:调用search函数进行查找,将数组arr、目标元素k和数组元素个数sz作为参数传递给search函数,并将返回结果存储在变量ret中。
  • 输出查找结果:根据ret的值判断是否找到目标元素。如果ret等于 -1,说明没找到,输出 “没找到”;否则,输出目标元素的下标。

四、总结

这段代码通过search函数实现了二分查找算法,在main函数中完成数组初始化、用户输入获取和查找结果输出。二分查找算法的时间复杂度为O(logn),在处理大规模有序数据时具有较高的效率。

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