二分法查找

介绍摘自百度百科:

算法：当数据量很大适宜采用该方法。采用二分法查找时，数据需是排好序的。主要思想是：（设查找的数组区间为array[low, high]）

（1）确定该区间的中间位置K（2）将查找的值T与array[k]比较。若相等，查找成功返回此位置；否则确定新的查找区域，继续二分查找。区域确定如下：a.array[k]>T 由数组的有序性可知array[k,k+1,……,high]>T;故新的区间为array[low,……，K-1]b.array[k]<T 类似上面查找区间为array[k+1,……，high]。每一次查找与中间值比较，可以确定是否查找成功，不成功当前查找区间缩小一半，递归找，即可。时间复杂度:O(log2n)。

//下面是一个扩展类
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
namespace DichotomizingAlgorithm
{
    public static class RewriteArray
    {
        /// <summary>
        /// 对数组功能进行扩展
        /// </summary>
        /// <param name="i"></param>
        /// <returns></returns>
        public static int[] Sort(this int[] i)
        {
           List<int> list=i.ToList();
           list.Sort();
           i = list.ToArray<int>();
           return i;
        }
    }
}

using System;


namespace DichotomizingAlgorithm
{
    class Program
    {
       static  int[] num=new int[10];
        static void Main(string[] args)
        {
            InitData(); //自动载入数据
            Console.WriteLine("数值:");
            Console.Write("排序前:");
            foreach (int item in num)
            {
                Console.Write(item + " ");
            }
            num=num.Sort(); //由小到大排序
            Console.Write("\n排序后:");
            foreach (int item in num)
            {
                Console.Write(item + " ");
            }
            Console.WriteLine("\n请输入要查询数字:");
            int target = int.Parse(Console.ReadLine());

            int result = BinSearch(num, num.Length, target)+1;
            Console.WriteLine(target+"位于第"+result+"个");
            Console.ReadKey();
        }

        static void InitData()
        {
            for (int i = 0; i < num.Length; i++)
            {
                //由于Random.Next()生成的数据在短时间内会一样建议用下面的方法生成
                var Seed = Guid.NewGuid().GetHashCode();
                var value = new Random(Seed);
                num[i] =value.Next(1,100);
            }
        }

        /// <summary>
        /// 二分法查找数据位置  当数据量大时可用此方法
        /// </summary>
        /// <param name="num">欲查找数据的数组</param>
        /// <param name="count">数据的长度</param>
        /// <param name="target">被查找的目标</param>
        /// <returns></returns>
        static int BinSearch(int[] num,int count,int target)
        {
            int low = 0;
            int high = count - 1;
            int mid;    
            while(low<=high)
            {
                if(num[low]==target)
                {
                    return low;
                }
                else if(num[high]==target)
                {
                    return high;
                }
                //不用(high+low)/2 是为了防止数据溢出  
                mid = low + ((high - low) / 2); 
                if(num[mid]==target)
                {
                    return mid;
                }
                if(num[mid]<target)
                {
                    low = mid + 1;
                }
                else
                {
                    high = mid - 1;
                }         
            }
            return -1;  //没有找到的话返回-1
        }
    
    }
}

运行结果: