二分查找法实例

本文是根据数据结构中常常提到的二分法而作的一篇博客,主要通过一个二分法实例进行展开说明:
在这里插入图片描述

实例内容

通过一个二分法函数来寻找某个数是否在给定的数组中;

代码展示

# 执行二分查找法的算法函数
# 二分法查找的对象必须是一个有序的集合,
# 如果找到相应的元素则返回其索引位置,否则返回None
def binsearch(list, search_value):
    # 指定查找数据集的起始索引
    low_index = 0
    # 指定查找数据集的结束索引
    high_index = len(list) - 1
    # 当起始索引小于结束索引时,表示数据集中数据还可二分,
    # 提示:我们将每次二分后得到两个半区称为分区
    while (low_index <= high_index):
        # 取出当前查找数据集中间位置的索引值,round()取得整数
        mid_index = round((low_index + high_index) / 2)
        # 取出当前分区的中间位置的数值
        mid_value = list[mid_index]
        # 如果中间位置数值的数值等于要查找的数值
        if (mid_value == search_value):
            # 返回找到数值的索引值
            return mid_index
            # 如果中间位置数值的数值大于要查找的数值
        if (mid_value > search_value):
            # 将查找范围的结束索引值设为原分区中间位置的索引值-1
            high_index = mid_index - 1
        else:
            # 如果中间位置数值的数值小于要查找的数值
            # 将查找范围的起始索引值设为原分区中间位置的索引值+1
            low_index = mid_index + 1
    return None

# 提供一个测试用的有序列表
test_list = [1, 2, 3, 5, 8, 33, 55, 67, 88, 99, 203, 211, 985]
# 录入要查找的数值
search_value = int(input('请录要查找的数值:'))
vret = binsearch(test_list, search_value)
if vret:
    print('你在', test_list, '中查找:', search_value)
    print('查找结果:', search_value, '在数据集中索引值是:', vret)
else:
    print('你在', test_list, '中查找:', search_value)
    print('查找结果:未查到')

展现结果

分别输入一个数据集中没有的数和数据集包含的数,两次结果展示如下:
在这里插入图片描述
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### C语言二分查找法示例代码 以下是基于已有引用内容整理并完善的C语言实现二分查找法的完整代码: ```c #include <stdio.h> // 定义二分查找函数 int binarySearch(int arr[], int n, int x) { int left = 0; int right = n - 1; while (left <= right) { // 计算中间位置,防止溢出 int mid = left + (right - left) / 2; // 判断目标值是否等于中间值 if (arr[mid] == x) { return mid; // 找到目标值,返回其索引 } // 若目标值大于中间值,则忽略左半部分 if (arr[mid] < x) { left = mid + 1; } // 否则忽略右半部分 else { right = mid - 1; } } // 如果循环结束仍未找到目标值,返回-1表示未找到 return -1; } // 主程序测试二分查找功能 int main() { // 初始化一个有序数组 int arr[] = {1, 3, 5, 7, 9}; int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); // 获取数组长度 int x = 5; // 设定要查找的目标值 // 调用二分查找函数 int result = binarySearch(arr, n, x); // 输出查找结果 if (result == -1) { printf("元素不存在\n"); } else { printf("元素的索引:%d\n", result); } return 0; } ``` #### 代码解析 上述代码实现了标准的二分查找逻辑[^4]。 1. **初始化边界变量**:`left` 和 `right` 分别代表当前搜索范围的起始和终止位置。 2. **计算中间位置**:通过 `(left + right) / 2` 或更安全的方式 `left + (right - left) / 2` 来获取中间索引,避免整型溢出问题[^1]。 3. **比较与调整区间**: - 当 `arr[mid] < x` 时,说明目标值位于右侧子数组,因此更新 `left = mid + 1`。 - 当 `arr[mid] > x` 时,说明目标值位于左侧子数组,因此更新 `right = mid - 1`。 4. **返回结果**:如果找到目标值,返回对应的索引;否则返回 `-1` 表示未找到。 此代码适用于任何已排序的整型数组,并能高效完成查找操作。 ---
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