C语言之二分查找

简介: C语言之二分查找



 

一、二分查找算法

所谓二分查找,就是要在一组有序的数列中,查找给定的数是否在此数列中。

最主要的步骤有三个:

1.确定被查找的范围的左右下标left、right

2.根据left和right,确定中间元素的下标mid

3.根据mid锁定的元素和查找的元素比较,确定新的查找范围left和right

下面将用图示和代码来讲解上面的三个步骤:

1.假定给定的数组中元素个数为奇数个

2.假定给定的数组为偶数个

3.假定给定的数不在此数列中

根据以上这三种情况,代码可以写成如下形式:

#include <stdio.h>
int main()
{
    int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13 };
    int left = 0, right = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]) - 1;
    int x = 0,flag = 0;
    scanf("%d", &x);//要找的数
    while (left <= right)//若要找的数在此数组中,此条件会一直成立;
                         //若要找的数不在此数组中,最终left会大于right,从循环中跳出
    {
        int mid = (left + right) / 2;
        if (x == arr[mid])
        {
            printf("%d\n", mid);
            flag = 1;
            break;
        }
        else if (x > arr[mid])
        {
            left = mid + 1;
        }
        else
        {
            right = mid - 1;
        }
    }
    if (flag == 0)//只有当要找的数在数组中找不到时flag == 0
    {
        printf("找不到\n");
    }
    return 0;
}

总结:从上面的例子可以看出,二分法求解是一种很高效的方法,因为一次就可以排除一半的可能性。但也要注意,二分法只适用于有序数列

二、分支语句中应注意的小点

1.悬空else语句

#include <stdio.h>
int main()
{
  int a = 0;
  int b = 2;
  if (a == 1)
    if (b == 2)
      printf("hehe\n");
    else
      printf("haha\n");
  return 0;
}

在上面的代码中,有人可能就会对else语句与哪个if语句配对产生误解。

其实:else是和它离的最近的if匹配的。但如果是像上面那样写就容易引起歧义。可以写成下面的形式:

#include <stdio.h>
int main()
{
  int a = 0;
  int b = 2;
  if (a == 1)
  {
    if (b == 2)
    {
      printf("hehe\n");
    }
  }
  else
  {
    printf("haha\n");
  }
  return 0;
}

适当的使用{}可以使代码的逻辑更加清楚。

2.switch语句中的break

switch允许嵌套使用

#include <stdio.h>
int main()
{
  int n = 1;
  int m = 2;
  switch (n)
  {
  case 1:
    m++;//m == 3
  case 2:
    n++;//n == 2
  case 3:
    switch (n)
    {//switch允许嵌套使用
    case 1:
      n++;
    case 2:
      m++;//m == 4
      n++;//n == 3
      break;
    }
  case 4:
    m++;//m == 5, n == 3
    break;
  default:
    break;
  }
  printf("m = %d, n = %d\n", m, n);
  return 0;
}

上面代码中,有的case语句后没有加上break,这就会导致执行完一条没有加break的case语句后还会执行其下面的一条case语句,可能就会导致跟我们想要的判断输出结果不同。因为switch更多时候执行的是条件判断的功能,所以最好

在每一条有效的case语句后面都加上break。同时也要注意,在每个 switch 语句中都放一条default子句是个好习惯,甚至可以在后边再加一个 break 。

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