手撕数据结构02--二分搜索(附源码)

一、理论基础

二分搜索,也称折半搜索、对数搜索,是一种在有序数组中查找某一特定元素的搜索算法。

二分搜索是一种高效的查找算法,适用于在已排序的数组中查找特定元素。它的基本思想是通过不断将搜索区间对半分割,从而快速缩小查找范围。

二分搜索每次把搜索区域减少一半,时间复杂度为 O(logn)(n代表集合中元素的个数)。

二分搜索的基本步骤如下:

1.初始条件:将搜索范围设为数组的整个区间。

2.查找中间元素:计算当前区间的中间索引。

3.比较中间元素:将中间元素与目标值进行比较:

  • 如果中间元素等于目标值,查找成功,返回中间索引。
  • 如果中间元素小于目标值,将搜索范围缩小到右半部分。
  • 如果中间元素大于目标值,将搜索范围缩小到左半部分。

4.重复步骤 2 和 3,直到找到目标值或搜索范围为空。

在下图中为大家展示了二分搜索的过程:

二、代码实现

cpp 复制代码
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

int binarySearchRecursive(const vector<int>& arr, int left, int right, int target) 
{
    if (left <= right) 
    {
        int mid = left + (right - left) / 2; 
        if (arr[mid] == target) 
        {
            return mid;
        }
        if (arr[mid] > target) 
        {
            return binarySearchRecursive(arr, left, mid - 1, target);
        }
        return binarySearchRecursive(arr, mid + 1, right, target);
    }
    return -1;
}

int main() 
{
    vector<int> arr = { 2, 3, 4, 10, 40 };
    int target = 10;
    int result = binarySearchRecursive(arr, 0, arr.size() - 1, target);

    if (result != -1) 
    {
        cout << "元素在索引 " << result << " 处找到" << endl;
    }
    else 
    {
        cout << "元素未找到" << endl;
    }

    return 0;
}
相关推荐
Robot_Nav14 小时前
DPMPC-Planner:复杂静态环境与动态障碍物下的无人机实时轨迹规划框架
c++·无人机·mpc
码完就睡14 小时前
数据结构——栈和队列的相互模拟
数据结构
iiiiyu14 小时前
常用API(SimpleDateFormat类 & Calendar类 & JDK8日期 时间 日期时间 & JDK8日期(时区) )
java·大数据·开发语言·数据结构·编程语言
故事和你9114 小时前
洛谷-数据结构1-4-图的基本应用2
开发语言·数据结构·算法·深度优先·动态规划·图论
吴可可12314 小时前
C#合并首尾相连多段线实战
算法·c#
KMDxiaozuanfeng15 小时前
卡梅德生物技术快报|SPR 技术应用|基于 SPR 亲和力的中药活性成分筛选系统实现与数据分析
科技·算法·面试·考试
水饺编程15 小时前
第5章,[标签 Win32] :获取设备环境的信息
c语言·c++·windows·visual studio
lhbian15 小时前
C++、C与易语言:编程语言对比解析
c语言·开发语言·c++
꧁细听勿语情꧂15 小时前
数据结构概念和算法、时间复杂度、空间复杂度引入
c语言·开发语言·数据结构·算法
hehelm15 小时前
二叉搜索树
c++