C语言折半查找法的由来及使用详解

目录
  • 引入二分查找
  • 分析二分查找
    • 计算中间下标的两种方法
      • 第一种
      • 第二种
  • 代码实现
  • 总结

引入二分查找

本文带着大家学习一个简单的**二分查找算法，也叫折半查找算法**

先给大家提出一个问题

额，大家应该都会碰到这种情况，那大家怎么猜呢？

我想一定是会说1000，他说太少了，你又猜1500…

这其实就是二分查找的应用。

接下来我们来看一个问题

如何在一个有序数组中查找一个数字？

有一部分帅气的观众可能会说:

直接遍历数组，一个一个对比就找到了啊

但是大家有没有想过一个问题，数组中如果只有几十个数的话，那完全可以这样做

那如果数组中有几十万个呢？

这样遍历绝对是非常消耗时间，题目很明确说有序数组，如果直接遍历，我们是不是对不起有序这二字呢？

分析二分查找

我们用一个简单的实例来实现一下二分查找

比如有这样一个数组

计算中间下标的两种方法

我们在其中查找一个数字。使用二分查找，我们如何确定中间值呢？

有人说，数组长度除以二，但是中间值会变，数组长度不可变 ----排除

这边我们给大家带来两种方法来计算中间值

首先大家要清楚，我们要有两个边界，就是范围，比如鞋子02000变成10002000

我们使用两个下标作为两端，left 以及 right 中间值我们定义为mid

第一种

mid = (left + right) / 2;

我对长度为奇数和偶数的数组都进行了分析，这种方法并没有漏过任何一个数，所以可以使用

第二种

第一种方法有一种弊病，如果数组特别长的话，left+right可能会超出类型的最大值范围

我们得想办法解决掉这个问题

假如我们把left最上边那一小块放到left上边，是不是就是中间值了呢

、

把这种方法写成表达式就是

mid = (right - left) / 2 + left;

这就是两种计算中间下标的方法

代码实现

  • 当mid处的值 < 待查找的值的时候 ，需要把 mid处的以及前边的舍弃,即left右移， left = mid +1;
  • 当mid处的值 > 待查找的值的时候 ，需要把 mid处的以及后边的舍弃,即right左移，right = mid -1;
  • 当相等时，便不再查找。

还有一个问题,什么时候就不再查找了呢？

  • left < right 时，中间仍有数据未查找
  • left = right 时，有一个数未比较
  • left>right 时，都找完了，没找到

所以当left > right 时，就没必要查找了

话不多说，直接上代码

#include <stdio.h>
//详解二分查找
int main()
{
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	//计算数组长度
	int length = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	int n = 0;//待查找的值
	scanf("%d", &n);
	int left = 0;//左下标
	int right = length - 1;//右下标
	int mid = 0;//中间下标
	while(left <= right)
	{
		mid = (left + right) / 2;
		if(arr[mid] > n)
		{
			right = mid - 1;
		}
		else if (arr[mid] < n)
		{
			left = mid + 1;
		}
		else
		{
			printf("找到了，下标为%d\n", mid);
			break;
		}
	}
	if (left > right)
	{
		printf("找不到，数组中不存在该值\n");
	}
	return 0;
}

总结

理解二分查找法的实现方式

核心在于中间下标的控制以及下标的变化

大家下来一定要自己画图理解，写代码测试，多写写就悟了。

到此这篇关于C语言折半查找法的由来及使用详解的文章就介绍到这了,更多相关C语言折半查找内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！

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