算法——二分法查找(binarySearch)

二分法查找,也称为折半法,是一种在有序数组中查找特定元素的搜索算法。

二分法查找的思路如下:
(1)首先,从数组的中间元素开始搜索,如果该元素正好是目标元素,则搜索过程结束,否则执行下一步。
(2)如果目标元素大于/小于中间元素,则在数组大于/小于中间元素的那一半区域查找,然后重复步骤(1)的操作。
(3)如果某一步数组为空,则表示找不到目标元素。
这种搜索算法每一次比较都使搜索范围缩小一半。时间复杂度O(logn)

非递归写法
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/**
* 二分法查找
* @param {array[T]} arr 查询数组
* @param {T} key 查找对象
*/
function binarySearch(arr, key) {
var start = 0; //数组最小索引值
var end = arr.length - 1; //数组最大索引值
while (start <= end) {
var mid = Math.floor((start + end) / 2);
if (key == arr[mid]) {
return mid;
} else if (key > arr[mid]) {
start = mid + 1;
} else {
end = mid - 1;
}
}
return null; //start>end的情况,这种情况下key的值大于arr中最大的元素值或者key的值小于arr中最小的元素值
}
递归写法
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/**
* 递归方式二分法查询
* @param {array[T]} arr 查询数组
* @param {number} start 开始位置
* @param {number} end 结束位置
* @param {T} key 查找对象
*/
function binarySearch(arr, start, end, key) {
if (start > end) {
return null;
}
var mid = Math.floor((start + end) / 2);
if (key == arr[mid]) {
return mid;
} else if (key < arr[mid]) {
end = mid - 1;
return binarySearch(arr, start, end, key);
} else {
start = mid + 1;
return binarySearch(arr, start, end, key);
}
}