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python中二分查找法的实现方法
脚本专栏 2024/12/23 佚名
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如果想要在有序数据中进行查找想要的数据，二分查找法就个好方法，它可以大大缩短了搜索时间，是一种常见的查找方法。二分查找很好写，却很难写对，下面，小编就简单向大家介绍一下二分查找，并演示器使用代码。

1、二分查找

在一个有序并且无重复的列表中，对该列表的元素进行查找。

2、特点

（1）必须针对于有序列表

（2）该列表必须无重复

（3）按下标索引查找

3、使用方法

非递归实现：

def binary_search(alist, item):
  """二分查找 非递归方式"""
  n = len(alist)
  start = 0
  end = n - 1
  while start <= end:
    mid = (start + end) // 2
    if alist[mid] == item:
      return True
    elif item < alist[mid]:
      end = mid - 1
    else:
      start = mid + 1
  return False

if __name__ == '__main__':
  li = [17, 20, 26, 31, 44, 54, 55, 77, 93]
  # print(binary_search(li, 55))
  # print(binary_search(li, 100))

递归实现：

def binary_search_2(alist, item):
  """二分查找 递归方式"""
  n = len(alist)
  if 0 == n:
    return False
  mid = n // 2
  if alist[mid] == item:
    return True
  elif item < alist[mid]:
    return binary_search_2(alist[:mid], item)
  else:
    return binary_search_2(alist[mid + 1:], item)
if __name__ == '__main__':
  li = [17, 20, 26, 31, 44, 54, 55, 77, 93]
  # print(binary_search(li, 55))
  # print(binary_search(li, 100))

基础知识点扩展：

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。

前提

必须待查找的序列有序

时间复杂度

O(log2n)

原理

1）确定该期间的中间位置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。

3）区域确定过程：

若array[k]>t，由于数组有序，所以array[k,k+1,……,high]>t；故新的区间为array[low, ..., K-1]；

反之，若array[k]<t对应查找区间为array[k+1, ..., high]

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