二分查找,也称折半查找,用于在有序数组中查询特定元素。

二分查找的情形不止一种,而是有三种,分为以下情况:

  1. 查找数值,只要找到对应的值即可。
  2. 查找左侧边界,针对查询元素存在重复的情况,查找左侧出现的第一个位置。
  3. 查找右侧边界, 同上。

数值查找:

// 查找数组a中val的出现位置
int binary_search(int a[], int n, int val) {
    int ret = -1; // 查找失败返回-1
    int left = 0;
    int right = n - 1;
    int mid;
    while(left <= right) {
        mid = left + (right - left) >> 1; // 防止直接平均可能的溢出问题
        if(a[mid] < val) {
            left = mid + 1;
        } else if(a[mid] > val) {
            right = mid - 1;
        } else { // 相等情况放到最后,减少分支预测,因为多数搜索情况不是大于就是小于
            ret = mid;
            break;
        }
    }
    return ret;
}


查找左边界:


查找右边界:



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