二分查找（Binary Search）是一种在有序数组或列表中查找特定元素的搜索算法。该算法比较要搜索的值和数组的中间元素。如果要搜索的值小于中间元素，则在数组的左半部分继续搜索；如果要搜索的值大于中间元素，则在数组的右半部分继续搜索。不断重复这个过程，直到找到要搜索的值或确定搜索范围为空为止。
二分查找是一种高效的查找算法，因为在每次比较后，搜索范围可以减半，时间复杂度为O(log n)。二分查找的前提是数组或列表中元素已按照某种顺序（通常是升序）排列。
具体步骤如下：
- 初始化左指针left和右指针right，分别指向数组的起始和结束位置。
- 不断计算中间位置mid，即mid = (left + right) / 2。
- 比较要搜索的值与数组中间元素array[mid]的大小。
- 如果要搜索的值等于array[mid]，则找到目标，返回mid。
- 如果要搜索的值小于array[mid]，则更新右指针right = mid - 1。
- 如果要搜索的值大于array[mid]，则更新左指针left = mid + 1。
- 重复上述过程，直到找到目标或确定搜索范围为空。
如果数组或列表不是有序的，可以先对其进行排序，然后再利用二分查找进行搜索。
C#中实现二分查找的完整示例代码：
using System;
class BinarySearchExample
{
static int BinarySearch(int[] array, int target)
{
int left = 0;
int right = array.Length - 1;
while (left <= right)
{
int mid = left + (right - left) / 2;
if (array[mid] == target)
{
return mid;
}
else if (array[mid] < target)
{
left = mid + 1;
}
else
{
right = mid - 1;
}
}
return -1; // Target not found in the array
}
static void Main()
{
int[] array = { 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17 };
int target = 9;
int result = BinarySearch(array, target);
if (result != -1)
{
Console.WriteLine($"Target {target} found at index {result}");
}
else
{
Console.WriteLine("Target not found in the array");
}
}
}
这个示例代码实现了一个对有序数组进行二分查找的功能。你可以根据需要修改数组和目标值以进行测试。
示例二 查找字符串：
在C#中，二分查找通常是用于在有序数组中查找数值类型的数据，而不是用于在字符串数组中查找字符串。不过，如果你需要在有序的字符串数组中查找特定的字符串，你可以按照以下步骤创建一个二分查找的示例代码：
using System;
class StringBinarySearchExample
{
static int StringBinarySearch(string[] array, string target)
{
int left = 0;
int right = array.Length - 1;
while (left <= right)
{
int mid = left + (right - left) / 2;
int compareResult = String.Compare(array[mid], target);
if (compareResult == 0)
{
return mid;
}
else if (compareResult < 0)
{
left = mid + 1;
}
else
{
right = mid - 1;
}
}
return -1; // Target not found in the array
}
static void Main()
{
string[] array = { "apple", "banana", "orange", "strawberry", "watermelon" };
string target = "orange";
int result = StringBinarySearch(array, target);
if (result != -1)
{
Console.WriteLine($"Target {target} found at index {result}");
}
else
{
Console.WriteLine("Target not found in the array");
}
}
}
在上面示例代码中，修改了二分查找算法，使其可以在有序的字符串数组中查找特定的字符串。你可以根据需要修改字符串数组和目标字符串以进行测试。