PHP二分查找

一、查找思路
以数组为例
> (1)首先,将数组以value值进行升序排序,
> (2)将数组中间位置的元素与查找元素比较,如果两者相等,则查找成功;否则利用中间位置记录将数组分成前、后两个子数组,如果中间位置记录的元素大于查找元素,则进一步查找前一子数组,否则进一步查找后一子数组。
> (3)重复以上过程,直到找到满足条件的记录,使查找成功,或直到子数组不存在为止,此时查找不成功。


二、二分查找
1、递归查询

/**
 * @param $arr           原数组
 * @param $search        查找的元素
 * @param $start         数组开始位置
 * @param $end           数组结束位置
 * @return float|string  返回待查找元素的下标
 */
function binSearch($arr,$search,$start = 0,$end){
    if($start <= $end){
        $mid = floor(($start + $end) / 2);    //获取中间元素的下标(中间值)
        if($arr[$mid] == $search){
            return $mid;    //返回待查找元素的下标
        }elseif($arr[$mid] < $search){  
            //所查值大于中间值
            //则数组下标$mid左边的值都小于$search,此时要将($mid + 1)赋值给$start ,实现从右侧子数组中查询      
            $start = $mid + 1;
         binSearch($arr,$search,$start,$end);
        }elseif($arr[$mid] > $search){          
            //所查值小于中间值
            //则数组下标$mid右边的所有值都大于$search,此时要将($mid - 1)赋值给$end,实现从左侧子数组中查询     
            $end   = $mid - 1;
            binSearch($arr,$search,$start,$end)
        }
    }
    return "查找失败";
}

//已经排好序的数组
$arr = [1,3,55,77,88];
//待查询的元素
$search = 22;
//调用方法
echo binSearch($arr,$search,0,count($arr)-1);


2、循环查询

/**
 * @param $arr               原数组
 * @param $search            查找的元素
 * @return float|string      返回待查找元素的下标
 */
function binSearch($arr,$search){
    $end   = count($arr) - 1;   //数组的尾下标
    $start = 0;                        //数组的头下标
    while($start <= $end){
        $mid = floor(($start + $end) / 2);    //获取中间元素的下标(中间值)
        if($arr[$mid] == $search){
            return $mid;     //返回待查找元素的下标
        }elseif($arr[$mid] < $search){  
             //所查值大于中间值
             //则数组下标$mid左边的值都小于$search,此时要将($mid + 1)赋值给$start       
            $start = $mid + 1;
        }elseif($arr[$mid] > $search){          
            //所查值小于中间值
            //则数组下标$mid右边的所有值都大于$search,此时要将($mid - 1)赋值给$end
            $end   = $mid - 1;
        }
    }
    return "查找失败";
}

//已经排好序的数组
$arr = [1,3,55,77,88];
//待查询的元素
$search = 22;
//调用方法
echo binSearch($arr,$search);

 

<think>好的,我现在需要帮助用户找到PHP实现二分查找的非递归算法示例代码。首先,我要回忆一下二分查找的基本原理,确保自己理解正确。二分查找是一种在有序数组中查找特定元素的算法,每次比较中间元素,如果中间元素小于目标值,则搜索右半部分,否则搜索左半部分,直到找到目标或确定不存在。非递归实现通常使用循环代替递归调用。 接下来,我需要确认用户的需求是明确的:他们想要PHP代码,而且是非递归版本的。用户可能已经了解递归实现,但希望避免递归带来的堆栈溢出风险或提高性能。此外,用户可能希望代码示例简洁明了,便于理解和应用。 然后,我需要参考已有的引用内容。引用[2]提到了二分查找的前提是数据排好序,并提到有非递归版本。虽然引用中的代码示例是C语言的,但逻辑是通用的,可以借鉴。例如,C语言中的循环结构和PHP类似,需要初始化左右指针,计算中间索引,并根据比较结果调整指针位置。 接下来,我需要将C语言的逻辑转化为PHP代码。PHP的语法与C有相似之处,比如变量声明、循环结构等。需要注意的是PHP的数组处理,以及参数传递方式。例如,PHP中的数组是动态的,不需要预先指定大小,但需要确保输入的数组是有序的。 然后,我需要确保代码正确性。非递归二分查找的关键点在于循环条件和中间值的计算。循环应该持续到左指针超过右指针。中间值计算应防止整数溢出,但在PHP中整数范围较大,这个问题可能不显著,但最好使用`intval(($left + $right) / 2)`或者位运算来确保正确性。 此外,需要考虑边界情况,例如空数组、目标不存在于数组中,或者目标正好是中间元素。代码应该处理这些情况,返回正确的索引或-1。 测试用例也是重要的,用户可能需要验证代码的正确性。提供几个测试示例,如查找存在的元素、不存在的元素、数组中的第一个和最后一个元素,可以帮助用户理解代码的运行情况。 最后,总结代码逻辑,强调数组必须有序,时间复杂度为O(log n),以及非递归的优势,比如空间复杂度较低。可能还需要提醒用户在使用前确保数组排序,或者提供排序的代码示例,但用户的问题主要集中在二分查找的实现,所以可能不需要扩展太多。 现在,综合以上思考,编写PHP的非递归二分查找函数,并附上解释和测试示例,确保代码正确、清晰,符合用户需求。</think>### PHP 实现二分查找(非递归算法) 二分查找算法要求**数组必须有序**,通过循环不断缩小搜索范围,时间复杂度为 $O(\log n)$。以下是具体实现步骤和示例代码: ```php function binarySearch($arr, $target) { $left = 0; $right = count($arr) - 1; while ($left <= $right) { $mid = intval(($left + $right) / 2); // 计算中间索引 if ($arr[$mid] == $target) { return $mid; // 找到目标,返回索引 } elseif ($arr[$mid] < $target) { $left = $mid + 1; // 目标在右半部分 } else { $right = $mid - 1; // 目标在左半部分 } } return -1; // 未找到目标 } ``` #### 代码解释 1. **初始化指针**:`$left` 和 `$right` 分别表示搜索区间的左右边界。 2. **循环条件**:`while ($left <= $right)` 确保搜索区间有效。 3. **中间值计算**:通过 `intval()` 确保中间索引为整数。 4. **比较逻辑**:根据中间值与目标值的大小关系,动态调整搜索区间。 #### 测试示例 ```php $sortedArray = [1, 3, 5, 7, 9, 11, 13]; echo binarySearch($sortedArray, 9); // 输出 4 echo binarySearch($sortedArray, 2); // 输出 -1 echo binarySearch($sortedArray, 13); // 输出 6 ``` #### 注意事项 - 输入数组**必须为升序排列**,否则算法失效[^2]。 - 非递归实现相比递归版本**节省栈空间**,适合处理大规模数据。 ---
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