对分查找算法及实现
二分查找算法基本思想
二分查找算法
的前置条件是,一个已经排序好的序列(在本篇文章中为了说明问题的方便,假设这个序列是升序排列的),这样在查找所要查找的元素时,首先与序列中间的元素
进行比较,如果大于这个元素,就在当前序列的后半部分继续查找,如果小于这个元素,就在当前序列的前半部分继续查找,直到找到相同的元素,或者所查找的序
列范围为空为止.
/* 二分查找 * 算法思想：1、将数组排序(从小到大)；2、每次跟中间的数mid比较，如果相等可以直接返回， * 如果比mid大则继续查找大的一边，否则继续查找小的一边。 输入：排序好的数组 - sSource[]，数组大小 - array_size，查找的值 - key 返回：找到返回相应的位置，否则返回-1 */ int BinSearch(int sSource[], int array_size, int key) { int low = 0, high = array_size - 1, mid; while (low <= high) { mid = (low + high) / 2;//获取中间的位置 if (sSource[mid] == key) return mid; //找到则返回相应的位置 if (sSource[mid] > key) high = mid - 1; //如果比key大，则往低的位置查找 else low = mid + 1; //如果比key小，则往高的位置查找 } return -1; }
C语言二分查找法（指针和数组实现）
/* * 编写一个函数，对一个已排序的整数表执行二分查找。 * 函数的输入包括各异指向表头的指针，表中的元素个数，以及待查找的数值。 * 函数的输出时一个指向满足查找要求的元素的指针，当未查找到要求的数值时，输出一个NULL指针 * 用两个版本实现，一个用的是数组小标，第二个用的是指针 * 他们均采用了不对称边界 * Copyright (c) 2012 LiMing Author: LiMing 2012-06-21 referenced C Traps and Pitfaills Chinese Edition Page 132-137 * * 查找的元素为x，数组下表是k，开始时0 <= k < n * 接下来缩小范围lo <= k < hi, * if lo equals hi, we can justify the element "x" is not in the array * */ #include <stdio.h> int array[] = { 0,1,2,3,4,5,6,7 }; int *bsearch_01(int *t, int n, int x); int *bsearch_01(int *t, int n, int x) { int lo = 0; int hi = n; while(lo < hi) { //int mid = (hi + lo) / 2; int mid = (hi + lo) >> 1; if(x < t[mid]) hi = mid; else if(x > t[mid]) lo = mid + 1; else return t + mid; } return NULL; } int *bsearch_02(int *t, int n, int x); int *bsearch_02(int *t, int n, int x) { int lo = 0; int hi = n; while(lo < hi) { //int mid = (hi + lo) / 2; int mid = (hi + lo) >> 1; int *p = t + mid; //用指针变量p存储t+mid的值，这样就不需要每次都重新计算 if(x < *p) hi = mid; else if(x > *p) lo = mid + 1; else return p; } return NULL; } //进一步减少寻址运算 /* * Suppose we want to reduce address arithmetic still further * by using pointers instead of subscripts throughout the program. * * */ int *bsearch_03(int *t, int n, int x); int *bsearch_03(int *t, int n, int x) { int *lo = t; int *hi = t + n; while(lo < hi) { //int mid = (hi + lo) / 2; int *mid = lo + ((hi - lo) >> 1); if(x < *mid) hi = mid; else if(x > *mid) lo = mid + 1; else return mid; } return NULL; } /* * The resulting program looks somewhat neater because of the symmetry * */ int *bsearch_04(int *t, int n, int x); int *bsearch_04(int *t, int n, int x) { int lo = 0; int hi = n - 1; while(lo <= hi) { //int mid = (hi + lo) / 2; int mid = (hi + lo) >> 1; if(x < t[mid]) hi = mid - 1; else if(x > t[mid]) lo = mid + 1; else return t + mid; } return NULL; } int main(int argc, char **argv) { int * ret = NULL; int *ret2 = NULL; int *ret3 = NULL; int *ret4 = NULL; ret = bsearch_01(array, 8, 3); ret2 = bsearch_02(array, 8, 6); ret3 = bsearch_03(array, 8, 4); ret4 = bsearch_04(array, 8, 2); printf("The result is %d\n", *ret); printf("The result is %d\n", *ret2); printf("The result is %d\n", *ret3); printf("The result is %d\n", *ret4); printf("hello world\n"); return 0; }
递归方法
int BinSearch(int Array[],int low,int high,int key/*要找的值*/) { if (low<=high) { int mid = (low+high)/2; if(key == Array[mid]) return mid; else if(key<Array[mid]) return BinSearch(Array,low,mid-1,key); else if(key>Array[mid]) return BinSearch(Array,mid+1,high,key); } else return -1; }
非递归方法
int BinSearch(int Array[],int SizeOfArray,int key/*要找的值*/) { int low=0,high=SizeOfArray-1; int mid; while (low<=high) { mid = (low+high)/2; if(key==Array[mid]) return mid; if(key<Array[mid]) high=mid-1; if(key>Array[mid]) low=mid+1; } return -1; }
