C++二分查找(折半查找)算法實例詳解

2020-01-26 14:09:23

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本文實例講述了C++二分查找(折半查找)算法。分享給大家供大家參考，具體如下：

二分查找又稱折半查找，優點是比較次數少，查找速度快，平均性能好；其缺點是要求待查表為有序表，且插入刪除困難。

因此，折半查找方法適用于不經常變動而查找頻繁的有序列表。

二分查找思想

首先，假設表中元素是按升序排列，將表中間位置記錄的關鍵字與查找關鍵字比較，如果兩者相等，則查找成功；

否則利用中間位置記錄將表分成前、后兩個子表，如果中間位置記錄的關鍵字大于查找關鍵字，則進一步查找前一子表，否則進一步查找后一子表。

重復以上過程，直到找到滿足條件的記錄，使查找成功，或直到子表不存在為止，此時查找不成功。

基本算法C語言實現代碼：

int binary_search(int arr[], int len, int elem){  int low = 0;  int high = len - 1;  while (low <= high)  {    int mid = (low + high) / 2;    if (elem == arr[mid]){   //相等，返回mid      return mid;    }    else if (elem > arr[mid]){      low = mid + 1;  //元素比區間中間元素大，取區間中間元素的下一個元素作為新區間起始位置    }    else{      high = mid - 1; //元素比區間中間元素小，取區間中間元素的上一個元素作為新區間結束位置    }  }  return -1;}

添加檢測是否是已排好序數組的程序實例

#include <iostream>using namespace std;int binary_search(int arr[], int len, int elem){  int low = 0;  int high = len - 1;  while (low <= high)  {    int mid = (low + high) / 2;    if (elem == arr[mid]){      return mid;    }    else if (elem > arr[mid]){      low = mid + 1;    }    else{      high = mid - 1;    }  }  return -1;}//檢測是否排好序int is_sorted(int arr[], int len){  int sorted = 1;  for (int i = 0; i < len - 1; i++)  {    sorted = sorted && arr[i] <= arr[i + 1];  }  return sorted;}int main(){  int arr[] = { 1, 3, 5, 7, 9, 11, 12, 15, 18, 23, 25, 26 };  int len = sizeof(arr) / sizeof(int);  int pos;  int sorted = is_sorted(arr, len);  if (sorted)  {    pos = binary_search(arr, len, 26);    cout << "pos = " << pos << endl;  }  system("pause");}

運行結果：