c语言折半查找for循环
时间: 2023-11-26 09:46:16 浏览: 130
下面是C语言折半查找的for循环代码部分:
```
int binary_search(int arr[], int n, int target) {
int left = 0, right = n - 1;
while (left <= right) {
int mid = left + (right - left) / 2;
if (arr[mid] == target) {
return mid;
} else if (arr[mid] < target) {
left = mid + 1;
} else {
right = mid - 1;
}
}
return -1;
}
```
其中,arr为待查找的数组,n为数组长度,target为要查找的目标值。该函数返回目标值在数组中的下标,如果不存在则返回-1。
相关问题
C语言折半查找
### 关于C语言实现折半查找
以下是基于已有引用内容整理并优化后的折半查找算法示例:
#### 示例代码
```c
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
// 定义折半查找函数
int BinarySearch(int nums[], int numSize, int target) {
assert(nums != NULL); // 判空操作,防止传入空指针[^1]
int left = 0;
int right = numSize - 1;
while (left <= right) { // 循环直到左边界超过右边界
int mid = left + ((right - left) >> 1); // 防止溢出的方式计算中间索引[^3]
if (nums[mid] == target) { // 找到目标值
return mid;
} else if (nums[mid] > target) { // 中间值大于目标值,调整右边界
right = mid - 1;
} else { // 中间值小于目标值,调整左边界
left = mid + 1;
}
}
return -1; // 查找失败返回-1
}
int main() {
int nums[] = {2, 4, 6, 8, 9};
int numSize = sizeof(nums) / sizeof(nums[0]);
int target = 7;
int result = BinarySearch(nums, numSize, target);
printf("Target %d found at index: %d\n", target, result);
return 0;
}
```
此代码实现了标准的折半查找逻辑,并包含了以下几个重要特性:
- 使用 `assert` 对输入数组进行判空处理。
- 计算中间索引时采用 `(left + (right - left) / 2)` 或位运算方式 `(left + ((right - left) >> 1))` 来避免整型溢出[^3]。
- 返回查找到的目标值索引或 `-1` 表示未找到。
---
#### 折半查找的核心原理
折半查找是一种高效的查找算法,适用于已排序的数据集合。其基本思路是通过不断缩小区间范围来减少比较次数。具体过程如下:
- 初始化两个指针分别指向数据集的起始位置 (`left`) 和结束位置 (`right`)。
- 计算当前区间的中间位置 (`mid`) 并将其对应的值与目标值进行比较。
- 如果匹配成功,则返回对应索引;否则根据大小关系决定继续在左侧子区间还是右侧子区间进行查找[^4]。
需要注意的是,折半查找的前提条件是待查找序列已经按升序排列[^5]。
---
C语言折半查找法
### C语言中折半查找法的实现
折半查找法是一种高效的查找算法,在有序数组中能够快速定位目标元素。以下是基于C语言的一种典型实现方式:
#### 示例代码
以下是一个完整的C语言程序,用于演示折半查找法的工作过程[^2]。
```c
#include <stdio.h>
int main(void) {
int a[10] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
int low = 0, high = 9, mid, x;
printf("请输入要查找的目标值:");
scanf("%d", &x);
while (low <= high) {
mid = (low + high) / 2;
if (a[mid] == x) {
printf("目标值 %d 的位置是第 %d 个。\n", x, mid + 1);
return 0;
} else if (a[mid] < x) {
low = mid + 1;
} else {
high = mid - 1;
}
}
printf("未找到目标值 %d。\n", x);
return 0;
}
```
此代码实现了基本的折半查找逻辑。输入一个整数 `x` 后,程序会在已知的有序数组 `{1, 2, ..., 10}` 中寻找该值,并返回其索引位置(如果存在)。如果没有找到,则会提示用户目标值不存在。
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### 关键点解析
1. **初始化变量**
定义两个指针变量 `low` 和 `high` 来表示当前查找区间的起始和结束位置。初始情况下,`low` 设置为数组的第一个元素下标,而 `high` 则设置为最后一个元素下标。
2. **计算中间位置**
使用 `(low + high) / 2` 计算中间位置 `mid`,并将其作为判断依据来决定下一步操作的方向。
3. **条件分支**
如果 `a[mid]` 等于目标值 `x`,则直接输出结果;否则根据大小关系调整区间边界:
- 若 `a[mid] < x`,说明目标值可能位于右半部分,因此更新 `low = mid + 1`;
- 若 `a[mid] > x`,说明目标值可能位于左半部分,因此更新 `high = mid - 1`。
4. **循环终止条件**
当 `low > high` 时,表明整个数组已经遍历完毕仍未发现目标值,此时可以判定目标值不在数组中。
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### 性能分析
折半查找法的时间复杂度为 O(log n),相较于线性查找法 O(n) 显著提高了效率,尤其适用于大规模数据集的情况[^4]。
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