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二分法算法

二分法算法(binary search)是一種在有序數組中查找特定元素的搜尋算法。該算法的基本思想是,首先比較數組中間元素與目標值的大小,如果目標值等於中間元素,則返回該元素的索引;如果目標值小於中間元素,則在數組的左半部分繼續查找;如果目標值大於中間元素,則在數組的右半部分繼續查找。每次查找後,都會將搜尋範圍減半,直到找到目標元素或確定目標元素不存在於數組中。

二分法的時間複雜度為O(log n),這是因為每次查找都將搜尋範圍縮小一半。需要注意的是,二分法僅適用於有序數組,即數組中的元素必須按照升序或降序排列。

二分法的主要步驟如下:

定義搜尋的區間,包括左邊界和右邊界。

從區間中間開始比較。

如果中間元素等於目標值,返回其索引。

如果目標值小於中間元素,則在左半部分繼續搜尋。

如果目標值大於中間元素,則在右半部分繼續搜尋。

重複以上步驟,直到找到目標元素或確定其不存在於數組中。

二分法的套用場景非常廣泛,例如在排序數組中快速查找特定元素、在數據結構中實現搜尋、排序等。