折半查找C语言代码
折半查找也叫二分查找,是一种常用的查找算法。它的基本思路是将查找区间分成两个部分,然后判断要查找的元素是在左边还是右边,逐步缩小查找范围,直到找到目标元素或查找区间为空。下面将从算法原理、优缺点、时间复杂度和C语言代码实现四个角度来分析折半查找。
算法原理
折半查找算法原理可以简述如下:首先将查找区间按中间位置分开,将中间位置的元素与要查找元素比较,若相等,则查找结束,返回中间位置;若中间位置的元素大于要查找元素,则在左半部分继续查找,否则在右半部分查找,直到找到要查找的元素或者确定元素不存在于查找区间中,查找结束。
优缺点
折半查找算法时间复杂度为O(log2n),相较于线性查找,它的效率更高。同时,它能够对有序数组进行查找,因此降低了数据存储时的成本,提升了程序的整体性能。但是,折半查找需要有序数组作为输入,若数组无序则需要先进行排序算法,增加了额外的操作。
时间复杂度
折半查找算法时间复杂度为O(log2n)。由于每次查找都能将查找区间折半,因此随着查找区间不断缩小,所需比较的次数和时间复杂度都会趋于以2为底的对数。
C语言代码实现
以下是折半查找在C语言中的实现代码:
```c
#include
int binary_search(int arr[], int low, int high, int target)
{
int mid;
while (low <= high)
{
mid = (low + high) / 2;
if (arr[mid] == target)
{
return mid;
}
else if (arr[mid] > target)
{
high = mid - 1;
}
else
{
low = mid + 1;
}
}
return -1;
}
int main()
{
int arr[] = {1, 4, 6, 8, 10};
int target = 8;
int low = 0;
int high = sizeof(arr) / sizeof(int) - 1;
int index = binary_search(arr, low, high, target);
if (index != -1)
{
printf("The target element is found at index %d.\n", index);
}
else
{
printf("The target element is not found.\n");
}
return 0;
}
```
上述代码中,函数binary_search的参数分别为要查找的数组,查找范围的上下界和目标元素,它使用了while循环不断缩小查找范围,直到查找到目标元素或确定目标元素不存在于查找区间中。