二分查找算法

二分查找算法是一种在有序数组中查找特定元素的搜索算法。它通过将搜索区间分成两半，然后根据目标值与中间值的关系决定搜索区间的下一步范围，从而逐步缩小搜索范围，直到找到目标值或确定不存在。

算法步骤

1. 确定搜索区间为 low 和 high，初始时 low 为数组的第一个索引，high 为数组的最后一个索引。
2. 计算中间索引 mid = (low + high) / 2。
3. 比较中间值与目标值：
   • 如果中间值等于目标值，则返回中间索引。
   • 如果中间值大于目标值，则将搜索区间缩小到数组的左半部分，即将 high 设置为 mid - 1。
   • 如果中间值小于目标值，则将搜索区间缩小到数组的右半部分，即将 low 设置为 mid + 1。
4. 重复步骤 2 和 3，直到找到目标值或 low 大于 high。

代码示例

def binary_search(arr, target):
    low = 0
    high = len(arr) - 1
    while low <= high:
        mid = (low + high) // 2
        if arr[mid] == target:
            return mid
        elif arr[mid] > target:
            high = mid - 1
        else:
            low = mid + 1
    return -1

应用场景

二分查找算法适用于有序数组，在查找效率较高的场景下非常有用。例如，在文件系统中查找文件、在数据库中查找记录等。

更多关于算法的介绍。

图片