C#二分查找算法设计实现
1.介绍
二分查找也称折半查找（Binary Search），它是一种效率较高的查找方法。但是，折半查找要求线性表必须采用顺序存储结构，而且表中元素按关键字有序排列。(记住了前提要求是顺序存储结构，而且要有序排序，所以说对于一个无序的是没法用二分查找的）
2.查找算法过程
举例就一个int类型数组为例 比如int[] intArray；
假设数组中元素是按升序排列，将数组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表分成前、后两个子表，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表，否则进一步查找后一子表。重复以上过程，直到找到满足条件的记录，使查找成功，或直到子表不存在为止，此时查找不成功。
复杂度：O（lg n），n为要查找的元素个数。
3.算法要求
- 必须采用顺序存储结构。
- 必须按关键字大小有序排列。
4.算法实现
这里以C#代码实现
4.1递归方法
1 /// <summary> 2 /// 二分查找递归实现 3 /// </summary> 4 /// <param name="arr">数组</param> 5 /// <param name="low">开始索引 0</param> 6 /// <param name="high">结束索引 </param> 7 /// <param name="key">要查找的对象</param> 8 /// <returns>返回索引</returns> 9 public static int BinarySearch(int[] arr, int low, int high, int key) 10 { 11 int mid = (low + high) / 2;//中间索引 12 if (low > high) 13 return -1; 14 else 15 { 16 if (arr[mid] == key) 17 return mid; 18 else if (arr[mid] > key) 19 return BinarySearch(arr, low, mid - 1, key); 20 else 21 return BinarySearch(arr, mid + 1, high, key); 22 } 23 }
4.2While循环实现
1 /// <summary> 2 /// 二分查找While循环实现 3 /// </summary> 4 /// <param name="nums">数组</param> 5 /// <param name="low">开始索引</param> 6 /// <param name="high">结束索引</param> 7 /// <param name="target">要查找的对象</param> 8 /// <returns>返回索引</returns> 9 public static int BinaryWhile(int[] nums, int low, int high, int target) 10 { 11 while (low <= high) 12 { 13 int middle = (low + high) / 2; 14 if (target == nums[middle]) 15 { 16 return middle; 17 } 18 else if (target > nums[middle]) 19 { 20 low = middle + 1; 21 } 22 else if (target < nums[middle]) 23 { 24 high = middle - 1; 25 } 26 } 27 return -1; 28 }
5.测试代码
1 static void Main(string[] args) 2 { 3 int[] intArray = new int[] { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}; 4 int result = BinarySearch(intArray,0,intArray.Length-1,5); 5 Console.WriteLine(result.ToString()); 6 Console.WriteLine("-------------------------------------------"); 7 int resuleWhile = BinaryWhile(intArray,0,intArray.Length-1,5); 8 Console.WriteLine(resuleWhile.ToString()); 9 Console.Read(); 10 }
6.输出结果
