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二分查找方法

二分查找(Binary Search)是一種在有序數組中查找特定元素的搜尋算法。它的基本思想是通過每次疊代將搜尋範圍減半,從而減少比較次數,提高搜尋效率。二分查找的算法複雜度為O(log n),這意味著隨著數組長度的增加,查找時間幾乎線性增長。

二分查找的步驟可以概括為:

定義搜尋範圍的起始和結束索引(low和high)。

計算中間索引(mid = (low + high) / 2)。

比較中間索引處的元素與目標值:

如果數組[mid]等於目標值,返回mid。

如果數組[mid]大於目標值,則在數組的左半部分繼續搜尋(更新high為mid-1)。

如果數組[mid]小於目標值,則在數組的右半部分繼續搜尋(更新low為mid+1)。

如果搜尋範圍重疊,重複步驟2和3,直到找到目標值或搜尋範圍為空。

二分查找的優點包括:

適用於有序數組,查找效率高。

算法複雜度為O(log n),適合大數據量的情況。

二分查找的缺點包括:

要求數組是有序的,對於無序數組不適用。

不支持頻繁的數據插入或刪除操作,因為這可能會破壞數組的有序性。

需要注意的是,二分查找不適用於小規模數據或頻繁變動的數據集,因為此時順序遍歷可能更加高效。此外,二分查找依賴於數組這種順序存儲結構,對於鍊表等非順序存儲結構不適用。