练习-二分查找

# 在有序序列内查找,判断大于还是小于中间值,每次搜索减一半,直到达到退出条件


# 递归二分查找具体索引
def search(num, start, end, args):
    global m
    m += 1
    middle = (start + end) // 2  # 整除取中间值
    # print('start:%s , end:%s , middle:%s , args[middle]:%s' % (
    #     start, end, middle, args[middle]))
    if num == args[middle]:  # 判断是否匹配
        return middle,m  # 返回匹配索引
    elif end == middle:  # start == end or
        return '未找到该值',m
    elif num > args[middle]:  # 判断所找值是否大于序列中间的值
        # 在上面已经判断过了中间索引,所以下次要从中间索引+1位置开始,否则容易出现死循环
        start = middle + 1
        return search(num, start, end, args)  # 继承上层的结束索引,改变开始索引
    else:  # 小于序列中间值
        # 在上面已经判断过了中间索引,所以下次要从中间索引-1位置开始,否则容易出现死循环
        end = middle - 1
        return search(num, start, end, args)  # 继承上层的开始索引,改变结束索引




# 循环二分查找索引,返回索引和次数
def search2(num, args):
    start = 0  # 首索引
    end = len(args) - 1  # 尾索引
    middle = (start + end) // 2
    m = 0
    while num != args[middle]:  # 不等于就继续找
        m += 1
        if end == middle:
            return '未找到 %s' % num, m
        elif num > args[middle]:
            start = middle + 1
        else:
            end = middle - 1
        middle = (start + end) // 2
    else:
        return middle, m


lis = list(range(1, 10100002, 4))
m = 0  # 计次
num = 10100001  # 查找值

if num <= lis[len(lis) - 1]:
    # print(lis)
    # ret = search(num, 0, len(lis) - 1, lis)
    # print('查找值: %s ,索引: %s ,共找了: %s 次' % (num, ret, m))
    ret = search(num-4, 0, len(lis), lis)
    print('查找值: %s ,索引: %s ,共找了: %d 次' % (num-4, *ret))
    ret = search2(num, lis)
    print('查找值: %s ,索引: %s ,共找了: %d 次' % (num, *ret))
else:
    print('数字超过范围')


# 递归切片二分查找是否存在序列里
def search3(num, nums):
    middle = len(nums) // 2
    if len(nums) < 1:  # 序列为空说明找完了
        return False
    if num == nums[middle]:
        return True
    elif num > nums[middle]:
        return search3(num, nums[middle + 1:])
    else:
        return search3(num, nums[:middle])  # 切片结束位置是middle的前一个位置,所以不用再减一


# 循环切片二分查找是否存在序列里
def search4(num, nums):
    while len(nums) > 0:
        middle = len(nums) // 2
        if num == nums[middle]:
            return True
        elif num > nums[middle]:
            nums = nums[middle + 1:]
        else:
            nums = nums[:middle]  # 切片结束位置是middle的前一个位置,所以不用再减一
    else:
        return False


lis = list(range(1, 10100002, 4))
print(search3(2, lis))
print(search4(10100001, lis))