c语言二分法查找代码

在计算机科学和程序设计中，搜索是一项非常重要的任务。一个程序需要在数据集合中查找特定数据。搜索算法是用于找到给定值的位置的过程。二分法查找是其中一种常用的算法。这种算法能够快速地搜索一个已排序的数组，它把要查找的数组分成两部分，并反复检查中间元素的值来确定目标是在哪一侧。

二分法算法遍历查找数组的时间复杂度是 O（log 2 n），其中 n 是元素的数量。二分法查找比直接的线性搜索在大数据集合中更加高效。因为它能减少搜索量，查找过程的效率更高。在本篇文章中，我们将会学习如何使用 c 语言编写二分法查找代码。

1. 查找过程

首先，定义一个数组和一个要查找的目标值。然后，确认目标值在数组中的范围。在每次循环时，算法都会计算数组的中间元素，把目标值与中间元素的值比较。如果目标值大于中间值，算法将会在数组的右边搜索；如果目标值小于中间值，算法将会在数组的左边搜索。代码如下：

```

int binary_search(int arr[], int target, int n)

{

int left = 0;

int right = n - 1;

while (left <= right)

{

int mid = left + (right - left) / 2;

if (arr[mid] == target)

return mid;

if (arr[mid] < target)

left = mid + 1;

else

right = mid - 1;

}

return -1;

}

```

这里指定数组变量 arr[]、目标值 target 和数组的大小 n 。然后，使用左端点 left 和右端点 right 遍历整个数组。无限循环，直到整个数组被查找完为止。中间点被定义为 ( left + right ) / 2。

通过这种方式进行二分查找，数组会被不断的缩小，而查找过程会在 O(log n) 的时间复杂度内完成。

2. 边界条件

在二分查找中，我们需要要注意一些边界条件来防止一些可能的错误。如果不使用正确的条件，数组可能不被正确的分割，导致查找失败甚至更糟糕的情况。

在这个例子中，我们需要确保 left 不大于 right。同时，因为中间位置 mid = left + (right - left) / 2 正是两个 int 类型的数字相加的结果，所以当数组的大小为偶数时，mid 值将向下舍入。否则，mid 只是左部或右部的最后一个元素。

```

while (left <= right)

```

这里使用的是小于等于的条件，而不是小于条件，这是因为当它们相等时，需要检查一次中间元素的值。而无论是在左端点，还是右端点，都需要检查一次。

3. 代码复杂度

我们不需要每次都去查找整个数组，查找的数组长度会被减少一半，直到我们找到目标元素或结束搜索。这种算法能够处理一定规模的数据，适用于一些应用场景。当然，当数据规模到达一定大小时，我们就会发现查找的效率会变得更低。

对于 c 语言的二分查找，请记住一下几点：

- 必须使用有序数组进行查找。

- 程序的时间复杂度为 O(log2 n )。

- 实现时要注意边界条件。

4. 总结

二分查找可以快速地查找一个已排序的数组中的数据。在代码中，通过限制查找量的方法减少了查找次数，从而大大提高了效率。这种算法已经被广泛地使用在很多应用中，例如搜索算法、数据压缩、排序算法等等。

如果你正在学习 c 语言，很有可能你登陆写一个二分查找的代码。现在你已经了解了其中的关键点，就可以开始动手实现了。在今后的学习中，你一定会遇到更多的算法和问题，希望以上内容能对你有所帮助。