優缺點
二分查找又稱折半查找。
- 優點:比較次數少,查找速度快,平均性能好。
- 缺點:要求待查表為有序表,且插入刪除困難。
因此,折半查找方法適用于不經常變動而查找頻繁的有序列表。
舉個例子
首先,假設表中元素是按升序排列,
- 將表中間位置記錄的關鍵字與查找關鍵字比較,如果兩者相等,則查找成功;
- 否則利用中間位置記錄將表分成前、后兩個子表,
如果中間位置記錄的關鍵字大于查找關鍵字,則進一步查找前一子表,
否則進一步查找后一子表。重復以上過程,直到找到滿足條件的記錄使查找成功,或直到子表不存在為止,此時查找不成功
算法復雜度
二分查找的基本思想是將n個元素分成大致相等的兩部分,
取a[n/2]與x做比較,如果x=a[n/2],則找到x,算法中止;
如果x<a[n/2],則只要在數組a的左半部分繼續搜索x,
如果x>a[n/2],則只要在數組a的右半部搜索x.
時間復雜度無非就是while循環的次數!
總共有n個元素,
漸漸跟下去就是n,n/2,n/4,....n/2^k(接下來操作元素的剩余個數),其中k就是循環的次數
由于你n/2^k取整后>=1
即令n/2^k=1
可得k=log2n,(是以2為底,n的對數)
所以時間復雜度可以表示O()=O(logn)
偽代碼
下面提供一段二分查找實現的[偽代碼]
int BinSearch(SeqList *R,int n,KeyType K)
{
//在有序表R[0..n-1]中進行二分查找,成功時返回結點的位置,失敗時返回-1
int low=0,high=n-1,mid;//置當前查找區間上、下界的初值
while(low<=high)
{
if(R[low].key==K)
return low;
if(R[high].key==k)
return high; //當前查找區間R[low..high]非空
mid=low+((high-low)/2);
/*使用(low+high)/2會有整數溢出的問題
(問題會出現在當low+high的結果大于表達式結果類型所能表示的最大值時,
這樣,產生溢出后再/2是不會產生正確結果的,而low+((high-low)/2)
不存在這個問題*/
if(R[mid].key==K)
return mid;//查找成功返回
if(R[mid].key<K)
low=mid+1;//繼續在R[mid+1..high]中查找
else
high=mid-1;//繼續在R[low..mid-1]中查找
}
if(low>high)
return -1;//當low>high時表示所查找區間內沒有結果,查找失敗
}