C语言实现二分查找算法：关键字搜索技巧解析

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2025-01-18 18:07:19

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C语言用二分法查找关键字

#include#include#defineSize15intmain(){intbinarySearch(int[],int,int,int);voidprintHeader(void);voidprintRow(int[],int,int,int);inta[大小],i,key,element;for(i=0;i<=Size-1;i++)a[i]=2*i;printf("输入0和28之间的数字:");scanf("%d",&key);printHeader();元素=binarySearch(a,键,0,Size-1);if(元素!=-1)printf("\n%dfoundinarrayelement%d!\n",key,element);elseprintf("\n%disnotfound!\n",key);system("暂停");}voidprintHeader(){inti;printf("\n下标:\n");for(i=0;i<=Size-1;i++)printf("%3d",i);printf("\n");for(i=1;i<=4*Size;i++)printf("-");printf("\n");}intbinarySearch(intarray[],intsearchKey,intlow,inthigh){voidprintRow(intarray[],intlow,intmiddle,inthigh);intmiddle;while(low<=high){middle=(low+high)/2;printRow(array,low,middle,high);if(searchKey==array[middle]])returnmiddle;elseif(searchKey高h)printf("");elseif(i==middle)printf("%3d*",array[i]);elseprintf("%3d",array[i]);printf("\n");效率分析：线性搜索消除了数组排序的限制。
缺点是如果要查找的数字是最后一个，则不适合大数据搜索。
按数组中的数字n进行搜索搜索从0开始，需要进行n次搜索。
如果搜索关键字小于数组的中间元素，则二分查找方法将搜索数组的后半部分。
复杂度：O(log2N)。
如果在给定的子数组中没有找到关键字，它将子数组分成两半并重复此搜索，直到找到的关键字等于中心元素。
未找到子数组或关键字。
在最坏的情况下，使用二进制方法查找具有1024个元素的数组只需要10次比较。
即，将1024除以2，连续除10次，直到得到1。
如果某个元素有1048576（2的20次方），则使用二分法只需比较两个元素。
使用简单的线性搜索需要2的20次方，但您可以在0次尝试中找到您要查找的元素。
对于10亿个数组，我们发现二分法比线性搜索法高效得多。
比如说，如果你比较平均5亿次和30次，那就是天壤之别。
因此，掌握二分法对于处理大型序列库非常有效。

用C语言编写顺序查找和二分查找（折半查找）

顺序查找：在已知的无序队列中查找与给定关键字相同的数字的具体位置。
原理是从第一个开始，将关键字与队列中的数字进行逐一比较，直到找到与给定关键字相同的数字。
复杂度为o(n)。
二分查找又称为半查找，是一种效率较高的查找方法。
【二分查找要求】：1.必须采用顺序存储结构2.必须按照关键字大小依次排列。
【优缺点】减半搜索方法的优点是比较次数少，搜索速度快，平均性能好；其缺点是要求查表是有序表，插入和删除比较困难。
因此，二分查找法适用于不经常变化但查找频繁的有序列表。
【算法思路】首先将表格中间位置记录的关键词与搜索关键词进行比较。
如果两者相等，则查找成功；否则，使用中间位置记录将表分为两个子表，第一个和最后一个。
如果中间位置记录的key是大于搜索关键词的单词，则进一步搜索上一个子表，否则继续搜索下一个子表。
重复上述过程，直到找到符合条件的记录，则查找成功，或者直到子表不存在，则查找失败。
【算法复杂度】假设数组长度为n，算法复杂度为o(log(n))#include//二分查找：intsearch(inta[],intx,intn)//x为要查找的元素，n为数组长度{intmid=0;intlow=0;inthigh=n;while(low<=high){mid=(low+high)/2;if(a[mid]==x){returnmid;}elseif(x\n",search(a,x,10));elseprintf("该元素不在数组中array\n");if(search1(a,x,10)!=-1)printf("查找到的元素在数组中的位置为%d。
\n",search1(a,x,10));elseprintf("该元素不在数组中\n");return0;}