题目描述 二分查找 输入n值(1<=n<=1000)、n个非降序排列的整数以及要查找的数x,使用二分查找算法查找x,输出x所在的下标(0~n-1)及比较次数。若x不存在,输出-1和比较次数。 测试 输入样例 4 1 2 3 4 1 输出样例 0 2 代码
时间: 2025-06-14 17:17:10 浏览: 12
题目描述涉及的是一个编程任务,需要使用二分查找(Binary Search)算法解决。二分查找是一种在有序数组中查找特定元素的高效搜索算法,它每次将查找范围减半,直到找到目标元素或者确定该元素不存在于当前范围内。
输入的数据有三个部分:
1. 整数 n:表示有序数组的长度,范围在1到1000之间。
2. n个非降序排列的整数:这是一个已排序的整数列表,从小到大排列。
3. 要查找的数 x:用户希望在这个数组中找到的数。
算法步骤大致如下:
1. 初始化左右指针,左指针指向数组的第一个元素,右指针指向最后一个元素。
2. 计算中间索引 mid,等于 (left + right) / 2。
3. 比较中间元素和目标值:
- 如果中间元素等于 x,返回中间索引作为结果,并记录比较次数。
- 如果中间元素大于 x,说明 x 可能在左半边数组,更新右指针为 mid - 1,继续比较。
- 否则,如果中间元素小于 x,则说明 x 可能在右半边数组,更新左指针为 mid + 1。
4. 当左指针大于右指针时,说明 x 不存在于数组中,返回 -1 和比较次数。
以下是使用 Python 实现的一个基本示例:
```python
def binary_search(arr, target):
left, right = 0, len(arr) - 1
comparisons = 0
while left <= right:
comparisons += 1
mid = left + (right - left) // 2
if arr[mid] == target:
return mid, comparisons
elif arr[mid] < target:
left = mid + 1
else:
right = mid - 1
return -1, comparisons # 如果找不到,返回 -1 和比较次数
# 示例
n = int(input("请输入数组长度:"))
arr = list(map(int, input("请输入整数列表(逗号隔开):").split(',')))
x = int(input("请输入要查找的数:"))
index, comparisons = binary_search(arr, x)
if index != -1:
print(f"元素 {x} 在下标 {index},比较了{comparisons}次")
else:
print(f"{x} 不在数组中,比较了{comparisons}次")
```
请注意,这个示例假设输入已经预处理过,实际应用中可能需要增加错误检查和输入验证。
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