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C++中的二分查找算法
2023-07-05 11:06:08 深夜i     --     --
C++ 二分查找算法 查找 数组 分治思想

二分查找是一种高效的查找算法,在C++编程中经常用到。它被广泛应用于需要快速查找特定元素的情况,特别是当数据集合非常大时。

二分查找的原理是将待查元素与数据集中间元素进行比较,根据中间元素的大小关系,将待查元素所在的集合缩小一半。这个过程重复进行,直到找到目标元素或者判定目标元素不存在为止。

C++中的二分查找实现比较简单,代码如下:


int binary_search(int arr[], int n, int target)

{

  int left = 0, right = n - 1;

  while(left <= right)

  {

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

    if(arr[mid] == target) return mid;

    else if(arr[mid] < target) left = mid + 1;

    else right = mid - 1;

  }

  return -1;

}

这段代码用了一个while循环,不停地将数组二分查找,直到找到目标元素或判定不存在。在每一步中,程序计算当前数组的中间位置mid,然后将目标元素与中间元素arr[mid]比较。如果相等,程序返回mid。否则,如果目标元素比arr[mid]大,则可以判定其所在区间的左端点left为mid+1,继续进行查找。相反,如果目标元素比arr[mid]小,则可以判定其所在区间的右端点right为mid-1,继续进行查找。

需要注意的是,该算法的前提是待查找的数组必须是有序的,否则结果将是不可预料的。同时,如果目标元素不存在于数组中,在最后的return -1语句处会返回一个-1。

总的来说,二分查找是一种非常高效的算法,但是它要求我们先对待查找的数组进行排序。如果排序的成本很高,那么使用二分查找算法就不是很划算。另外,在实践中,我们还需要考虑到数据集中可能存在的重复元素,如何处理这些元素也是一个非常重要的问题。

  
  

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