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C++递归实现二分查找代码

2023-06-30 08:29:28 深夜i -- --

C++ 递归二分查找实现代码

在算法中，二分查找是一种常用的搜索算法，经常用来寻找已经排序的数组中的某个元素。相比顺序扫描，二分查找的优势在于其时间复杂度为 O(log n)。此外，二分查找还可以用于将列表分割为两部分以进行快速查找。

C++语言也提供了递归实现二分查找的方式，本文将介绍如何使用C++递归实现二分查找，并提供了相应的代码。

首先，让我们来看一下简单的二分查找的实现:


int binarySearch(int arr[], int low, int high, int key) {
  while (low <= high) {
    int mid = (low + high) / 2;
    if (arr[mid] == key)
      return mid;
    
    else if (arr[mid] > key)
      high = mid - 1;
    
    else {
      low = mid + 1;
    }
  }
  return -1;
}

这是一个基于循环的二分查找实现方式。而递归实现的二分查找代码如下：


int binarySearchRecursion(int arr[], int low, int high, int key) {
  if (high < low)
    return -1;
  
  int mid = (low + high) / 2;
  if (arr[mid] == key)
    return mid;
  
  else if (arr[mid] > key) {
    return binarySearchRecursion(arr, low, mid - 1, key);
  }
  else {
    return binarySearchRecursion(arr, mid + 1, high, key);
  }
}

从上面的代码可以发现，递归实现的二分查找在每一次寻找中，将数组分成了两个部分。首先，递归函数会检查最低值是否小于或等于最高值。如果是，它会计算数组的中间值，并检查该中间值是否与查找目标相等。如果是，它将返回中间值的下标。否则，函数将递归地调用自己，查找左半部分或右半部分。

递归实现二分查找代码比循环实现的代码看起来要简洁一些，但是在实际应用中，使用哪种方式需要根据具体的问题和语言进行选择。因为对于某些语言来说，递归会导致栈溢出，特别是在大量递归的情况下，而循环的方式则更容易控制。在C++中，尽管递归实现可能会比循环实现稍微慢一点，但是通常并不会造成太大的性能影响。因此，在某些情况下，递归实现方法也是一种非常有用的技巧。

在实现递归代码时，需要注意边界条件和中止条件，使得递归不会无限循环下去。除此之外，递归实现二分查找还可以利用C++语言中的其他特性，如模板和类，来使该代码更具有通用性和可扩展性。

综上所述，C++递归实现二分查找是一种常用的搜索算法实现方式。递归实现相比与循环实现有自己的优点，但在实践过程中需要注意到具体情况和实际需要。

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