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[C++知识库]C语言:关于二分法

二分法:二分法是数学里面较为常见的算法之一,又可以被称为二分查找,它描述了在有序集合中搜索特定值的过程。二分法顾名思义就是一分为二。广义的二分查找是将问题的规模尽可能的缩小到原有的一半。

一般来说,我们都会遇到这种问题:给定一个由数字组成的有序数组,并给你一个数字,请你判断这个数字是否在数组中。

像这类问题我们一般会想到,用这个数字与数组里的数逐个比较,但是这样一来会很麻烦,这个时候就会用到二分法,将数组中的数一分为二,用这个数同分开的中间值相比较,如果大于则将前半段数组中的数舍弃,在后半段数组中再次二分,这样一来,往复循环就可以将数组中的数都判断出来。

所以二分法查找原理:

(1).确定中间值与左右边界的值(下标)

(2).查找的数与中间比较,如果中间值大于要查找的数则往左边查询,反之右边)

(3).判断没有查找到的情况:如果扫描到左边界的元素个数大于右边边界的元素个数,则表示没有找到

注意:一般数组会是无序的,在利用二分法之前应该先进行升序排序或降序排序,然后进行二分法

对于二分查找中使用的术语,这是网上查阅的有关说明
二分查找是一种在每次比较之后将查找空间一分为二的算法。每次需要查找集合中的索引或元素时,都应该考虑二分查找。如果集合是无序的,我们可以总是在应用二分查找之前先对其进行排序。但要注意排序的成本

target: 要查找的值
index: 查找时的当前位置
left 和 right: 左右指针
mid: 左右指针的中点,用来确定我们应该向左查找还是向右查找的索引
在最简单的形式中,二分查找对具有指定左索引和右索引的连续序列进行操作。这就是所谓的查找空间。二分查找维护查找空间的左、右和中间指示符,并比较查找目标或将查找条件应用于集合的中间值;如果条件不满足或值不相等,则清除目标不可能存在的那一半,并在剩下的一半上继续查找,直到成功为止。如果查以空的一半结束,则无法满足条件,并且无法找到目标。

注意:

(1)二分法搜索可以采用许多替代形式
(2)可能并不总是直接搜索特定值
(3)你不一定能直接缩小一半的查找范围

总之,使用二分法,应该注意数字下标,否则是很容易出错的

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