演算法之旅 二分查詢

2021-06-22 18:54:11 字數 2104 閱讀 7090

在介紹二分查詢之前,先給大家講乙個故事吧:乙個女生揹著滿書包的書進入圖書館,叮叮叮,圖書館的報警器響了,女孩趕緊把書從書包倒出來,準備一本一本的驗證,看是哪本書有問題,一旁掃地的阿姨看不下去了,過來把書分成了兩挪,先檢查第一挪,叮叮叮,報警器響了,說明這一挪有問題,又把這一挪分成兩挪,先檢查其中一挪,要是哪一挪響了,就把這一挪繼續分成兩挪,繼續檢查,不到三回合,大媽就把有問題的哪本書找出了了

這裡介紹的二分查詢法跟大媽找書的方法如出一轍,二分查詢又稱折半查詢,優點是比較的次數少,查詢速度快,平均效能好,時間複雜度為

o(log n)

;其缺點是要求待查表為有序表,且插入刪除困難。因此,折半查詢方法適用於不經常變動而查詢頻繁的有序列表。

其主要思想如下:對乙個有序的陣列arrary[n],需要查詢乙個數key,看key是否在該陣列中。

(1)設定兩個變數left和right, 使left=0,right=n-1,先取陣列的中間的那個數arrary[middle] ,(tips:middle=left+(right-right)>>1,如此算middle值,可以防止溢位),將key和arrary[middle]比較,若key小於arrary[middle],說明key處於陣列左邊部分,令right=middle-1;若key大於arrary[middle],說明key處於陣列右邊部分,令right=middle+1

(2)根據新的left或right,取新陣列的中間值middle=left+(right-right)>>1,將key和新的middle值比較,若key小於arrary[middle],說明key在陣列左邊部分,令right=middle-1;若key大於arrary[middle],說明key在陣列右邊部分,令right=middle+1

(3)重複步驟(2),直至left等於right,在這個過程中沒找到了key值,就返回其在陣列中的下標,沒找到key就返回-1

下面給出乙個具體的例項,看二分查詢是怎樣工作的

設已知陣列為arrary=,查詢的值value=129 數值

18    

29   

36   

38   

71   

89   

110  

129  

160   下標

0 12 3

4 56 7

8 首先令left=0,right=8,則middle=(8-0)/2= 4; 將value=129與arrary[middle]=arrary[4]=71比較,顯然value大於

arrary[middle],那麼就令left=middle+1=4+1=5,新的middle值為

left+(right-right)>>1=5+(8-5)/2=6, 將value與新的arrary[middle]=arrary[6]=110比較,value又大於

arrary[middle],繼續令left=middle+1=6+1=7,新的middle值為

left+(right-right)>>1=7+(8-7)/2=7,再將value與arrary[7]=129比較,哈哈,value==arrary[7],終於找到了,看來二分法查詢資料還是蠻快的嘛,僅僅用了三趟就找到了。

好了,下面給出乙份二分查詢的參考**(以下**均已編譯通過,正常執行)

//description:二分查詢演算法

//author:hust_luojun

//data:2014-7-16

#include using namespace std;

int main()

; int key = 160;

int pos = binary_search(arrary,16,key);

for(int i=0;i<16;i++)

else if(key > arrary[middle]) //查詢的數值key大於陣列中間值

else if(key == arrary[middle]) //查詢的數值key等於陣列中間值

}return -1; //若數值key不在此陣列中,返回-1}}

附上程式執行的結果:

查詢演算法 二分查詢

利用二分查詢演算法查詢某乙個元素,前提條件是該被查詢的元素是乙個已經有序的陣列。二分查詢的思想是將陣列元素的最高位 high 和最低位 low 進行標記,取陣列元素的中間 mid 和和要查詢的值 key 進行比較,如果目標值比中間值要大,則將最低位設定為mid 1,繼續進行查詢。如果目標值小於中間值...

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