为什么二分查找的边界值是中间值加1

最新推荐文章于 2024-08-14 00:09:22 发布

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#C语言 #二分查找 #中间值

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本文深入解析了二分查找算法的实现细节，通过一个具体的程序示例，解释了如何在有序数组中查找特定元素的下标。特别关注了当mid值为小数时，C语言整数类型自动舍弃小数部分可能导致的bug，并提供了正确的代码实现。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

例子

一个简单的二分查找程序

实现的功能是：从小到大输入十个数字到一个数组里，输入想要查找的数字，输出该数字在数组里的下标。如果输出的值为-1说明没有找到。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
    //从小到大排列
    int data[10];
    int i;
    int front;
    int rear;
    int number;
    int mid;
    int result;
    front=0;
    rear=9;
    result=-1;
    for(i=0;i<9;i++)
    {
        scanf("%d",&data[i]);
    }
    scanf("%d",&number);
    while(rear>=front)
    {
        mid=(front+rear)/2;
        if(data[mid]>number)
        {
            rear=mid-1;
        }
        else if(data[mid]<number)
        {
            front=mid+1;
        }
        else
        {
            result=mid;
            break;
        }

    }
    printf("%d",result);
}

现象

在这个程序中如果rear的值不是mid-1，而仅仅是mid的话，程序会有bug出现。front的处理也同理。

if(data[mid]>number)
        {
            rear=mid-1;
        }

原因

按照C语言的规则，对int型变量进行赋值处理的时候，如果是带有小数的数字，将会自动舍弃小数点部分。

在这条语句中，mid的值按照数学运算，应该是4.5，但是由于mid是int型变量，mid会自动舍弃小数点部分，所以此时mid的值为4。

int mid;
mid=(0+9)/2;

这样的话，假设查找的内容是前半段，根据C语言的规则，mid的值会成为数值较小的那个下标，程序不会出错。

但是如果查找的内容是后半段，mid的值永远不能查找到数值最大的那个下标，会陷入死循环。