C语言的二分查找实例 C语言编程中实现二分查找的简单入门实例

时间:2021-03-20 dazhong159 人气:0

想了解C语言编程中实现二分查找的简单入门实例的相关内容吗，dazhong159在本文为您仔细讲解C语言的二分查找实例的相关知识和一些Code实例，欢迎阅读和指正，我们先划重点：C语言,二分查找,入门,C语言入门，下面大家一起来学习吧。

架设有一个数组 v 已经按升序排列了，数组 v 有 n=20 个元素。数组中有个元素 x，如何知道 x 位于该数组的第几位呢？
解决这个问题的一个普遍方法就是二分查找法。下面是程序：

#include <stdio.h>
int binsearch(int x, int v[], int n);
main()
{
  int i, result, n;
 int wait;
  
  int x = 17; // 需要查找的数值
 int v[19]; // 定义一个数组
 // 给数组赋值
 for(i = 0; i < 20; ++i)
   v[i] = i;
 /**
 for(i = 0; i < 20; ++i)
 printf("%d \n", v[i]);
 */
 n = 20;
 result = binsearch(x, v, n);
 printf("%d", result);
 scanf("%d", &wait);
}
int binsearch(int x, int v[], int n)
{
 int low, high, mid;
 low = 0;
 high = n - 1;
 while (low <= high)
 {
 mid = (low + high) / 2;
 if(x < v[mid])
  high = mid - 1;
 else if (x > v[mid])
  low = mid + 1;
 else
  return mid;
 // 看看循环执行了多少次
 printf("mid = %d, low = %d, high = %d \n", mid, low, high);
 }
 return -1;
}

1、二分查找法

二分查找法有一个很重要的前提条件：即待查找的序列必须是已经排好序的。

假设元素序列是按升序排列，将序列中间位置记录的关键字与查找关键字比较，如果两者相等，则查找成功；否则利用中间位置记录将序列分成前、后两个子序列，如果中间位置记录的关键字大于查找关键字，则进一步查找前一子序列，否则进一步查找后一子序列。重复以上过程，直到找到满足条件的记录，查找成功，返回元素在序列中的索引，或直到子序列不存在为止，此时查找失败，返回-1。

int find2(int *array,int n,int val) 
{ 
  if (n<=0) 
  { 
    return -1; 
  } 
 
  int begin=0,end=n-1,mid; 
  while(begin<=end)       
  { 
    mid=(begin+end)/2; 
    if (array[mid]==val) 
      return mid; 
    else if(array[mid]>val) 
      end=mid-1; 
    else 
      begin=mid+1; 
  } 
 
  return -1; 
}

2、使用二分查找树查找

首先创建一颗二分查找树，我们知道二分查找树的特点是左子树的值都比根节点小，右子树的值都比根节点大，且二分查找树的中序遍历所得到的元素是排好序的。

//二叉查找树数据结构 
typedef struct Btree 
{ 
  int data; 
  Btree *left; 
  Btree *right; 
}*PBTree; 
 
//创建二叉查找树，返回树的根节点 
PBTree CreateBTree(int *array,int n) 
{ 
  PBTree root=new Btree; 
  root->data=array[0]; 
  root->left=NULL; 
  root->right=NULL; 
 
  PBTree current,back,pNew; 
  for (int i=1;i<n;i++) 
  { 
    pNew=new Btree; 
    pNew->data=array[i]; 
    pNew->left=pNew->right=NULL; 
    current=root; 
    while(current!=NULL)  //找到合适的插入位置 
    { 
      back=current; 
      if(current->data>array[i]) 
        current=current->left; 
      else 
        current=current->right; 
    } 
    if(back->data>array[i]) 
      back->left=pNew; 
    else 
      back->right=pNew; 
  } 
 
  return root; 
} 
 
//利用二叉查找树进行递归查找 
bool find3(PBTree root,int val) 
{ 
  if (root==NULL) 
    return false; 
  if (root->data==val) 
    return true; 
  else if(root->data>val) 
    return find3(root->left,val); 
  else 
    return find3(root->right,val); 
}

3、总结

二分查找有非常严格的限制条件（序列必须是有序的）；

而使用二分查找树，则会自动创建出"有序树"（中序遍历得到的序列是有序的）；

不考虑二叉查找树的建立时间，二者的效率一样，均为O（logn）。

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