C算法——查找 二分查找算法

源码+注释

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// Created by Lenovo on 2022-05-28-下午 4:53.
// 作者：小象
// 版本：1.0
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#include <malloc.h>
#include <stdio.h>

#define MAXSIZE 2147483647 // int型0~21亿 顺序表可能达到的最大长度10位
#define OK 1
#define ERROR 0

// 数据元素类型定义
typedef struct {
    int key; // 关键字域
    int otherInfo; // 其他域
} ElemType;

// 顺序表定义
typedef struct {
    ElemType *elem; // 存储空间的基地址
    int length; // 当前长度
} SqSTable;

int InitTable(SqSTable *table); // 顺序表的初始化
int CreateTable(SqSTable *table, int length); // 顺序表的创建
int SearchBin(SqSTable table, int key); // 二分查找

/**
 * <h2>二分查找</h2>
 * @return 0
 */
int main() {

    SqSTable table;
    if (!(InitTable(&table))) {
        printf("空间申请失败！！！");
    }
    // 1-122222
    CreateTable(&table, 122222);

    printf("二分查找结果：%s \n", SearchBin(table, 333) == 0 ? "没有找到" : "找到了");

    getchar();
}

// 构造一个空的顺序表
int InitTable(SqSTable *table) {
    table->elem = (ElemType *) malloc(sizeof(SqSTable) * MAXSIZE); // 动态方式需要先分配内存，而且
    // 需要用到malloc函数申请，有可能申请不到，申请到后malloc()函数会把申请到的连续数据空间首地址返回
    // 注意：这里申请到返回的地址是十六进制的地址，而elem只能存十进制的地址，所以需要强转为十进制地址后赋值
    if (table->elem == NULL) { // 如果没有申请到地址，退出
        return ERROR;
    }
    table->length = 0; // 空表长度为 0
    return OK; // 初始化成功
}

// 顺序表的创建
int CreateTable(SqSTable *table, int length) {
    if (table->length != 0) { // 顺序表不为空，不创建
        return ERROR;
    }
    for (int i = 1; i <= length; i++) { // 第一个数默认不使用
        table->elem[i].key = i;
        table->length++; // 表长加 1
    }
    return OK;
}

// 在有序表table中折半查找其关键字等于key的数据元素。若找到，则函数值为该元素在表中的位置，否则为0
int SearchBin(SqSTable table, int key) {
    // 置 查找区间 初值
    int leftIndex = 1; // 第一个数默认不使用
    int rightIndex = table.length;
    while (leftIndex <= rightIndex) { // 循环限制条件：查找过程中如果没有找到的情况，会造成栈溢出
        int minIndex = (leftIndex + rightIndex) / 2; // 二分查找的精髓：先找到中间那个数
        if (key == table.elem[minIndex].key) {
            // 如果需要查找的数等于中间那个数，则直接输出中间那个数(即需要查找的数的)下标
            return minIndex; // 找到待查元素
        } else if (key < table.elem[minIndex].key) {
            // 如果需要查找的数小于中间那个数，说明需要从中间那个数的左边第一个数继续进行二分查找，其他不变
            rightIndex = minIndex - 1;
        } else {
            // 如果需要查找的数大于中间那个数，说明需要从中间那个数的右边第一个数继续进行二分查找，其他不变
            leftIndex = minIndex + 1;
        }
    }
    return 0; // 表中不存在待查元素
}