二分查找算法

如果有这样一个列表，让你从这个列表中找到66的位置，你要怎么做？

l = [2,3,5,10,15,16,18,22,26,30,32,35,41,42,43,55,56,66,67,69,72,76,82,83,88]

你说，so easy！

l.index(66)...

我们之所以用index方法可以找到，是因为python帮我们实现了查找方法。如果，index方法不给你用了。。。你还能找到这个66么？

l = [2,3,5,10,15,16,18,22,26,30,32,35,41,42,43,55,56,66,67,69,72,76,82,83,88]

i = 0
for num in l:
    if num == 66:
        print(i)
    i+=1

 

上面这个方法就实现了从一个列表中找到66所在的位置了。

但我们现在是怎么找到这个数的呀？是不是循环这个列表，一个一个的找的呀？假如我们这个列表特别长，里面好好几十万个数，那我们找一个数如果运气不好的话是不是要对比十几万次？这样效率太低了，我们得想一个新办法。

二分查找算法

在一段数字内，找到中间值，将要找的值和中间值大小进行比较。

如果中间值大一些，则在中间值的左侧区域继续查找。如果中间值小一些，则在中间值的右侧区域继续查找。

直到找到我们希望的数字。

 

l = [2,3,5,10,15,16,18,22,26,30,32,35,41,42,43,55,56,66,67,69,72,76,82,83,88]

二分查找法的前提是必须是有序的，且没有重复元素的列表。

你观察这个列表，这是不是一个从小到大排序的有序列表呀？

如果这样，假如我要找的数比列表中间的数还大，是不是我直接在列表的后半边找就行了？

 

这就是二分查找算法！

那么落实到代码上我们应该怎么实现呢？ 

简单版二分法

list1 = [2, 3, 5, 10, 15, 16, 18, 22, 26, 30, 32, 35, 41, 42, 43, 55, 56, 66, 67, 69, 72, 76, 82, 83, 88]


def func1(l, aim):
    if l and aim in l:
        mid = (len(l) - 1) // 2  # mid为取中数字的索引
        if aim > l[mid]:
            func1(l[mid + 1:], aim)
        elif aim < l[mid]:
            func1(l[:mid], aim)
        elif aim == l[mid]:
            print("bingo", aim)
        else:
            print("此数字不在列表中")
    else:
        print("找不到")


func1(list1, 36)

升级版二分法

l1 = [1, 2, 4, 5, 7, 9]
def two_search(l,aim,start=0,end=None):
    end = len(l)-1 if end is None else end
    mid_index = (end - start) // 2 + start
    if end >= start:
        if aim > l[mid_index]:
            return two_search(l,aim,start=mid_index+1,end=end)

        elif aim < l[mid_index]:
            return two_search(l,aim,start=start,end=mid_index-1)

        elif aim == l[mid_index]:
            return mid_index
        else:
            return '没有此值'
    else:
        return '没有此值'
print(two_search(l1,9))