请用Python写一个二分查找

二分查找（Binary Search）是一种常用的查找算法，也称为折半查找。它是一种效率较高的算法，适用于已经排好序的数组。下面是用Python实现的二分查找算法：

def binary_search(arr, target):
    left, right = 0, len(arr) - 1
    while left <= right:
        mid = (left + right) // 2
        if arr[mid] == target:
            return mid
        elif arr[mid] < target:
            left = mid + 1
        else:
            right = mid - 1
    return -1

其中，arr是已经排好序的数组，target是要查找的目标值。算法的核心是在数组中不断缩小查找范围，直到找到目标值或者范围为空。具体实现步骤如下：

1. 定义左右指针left和right，分别指向数组的第一个和最后一个元素。
2. 循环执行以下步骤，直到找到目标值或者范围为空：
1. 计算中间位置mid：mid = (left + right) // 2。
2. 如果中间元素等于目标值，返回mid。
3. 如果中间元素小于目标值，说明目标值在右半部分，将left移动到mid的右边一个位置：left = mid + 1。
4. 如果中间元素大于目标值，说明目标值在左半部分，将right移动到mid的左边一个位置：right = mid - 1。
3. 如果循环结束仍然没有找到目标值，返回-1。

使用示例：

arr = [1, 3, 5, 7, 9]
target = 5
index = binary_search(arr, target)
print("要查找的目标值在数组中的下标是：", index)

输出结果：

要查找的目标值在数组中的下标是： 2

在这个例子中，要查找的目标值是5，在数组中的下标是2。