数据结构 写出二分查找算法search_bin

二分查找算法（Binary Search Algorithm）是一种在已排序数组中查找特定元素的算法。算法通过将目标值与数组的中间元素进行比较，并根据比较结果将搜索范围缩小一半。若目标值等于中间元素，则找到目标值；若目标值小于中间元素，则在左半部分继续查找；若目标值大于中间元素，则在右半部分继续查找。重复以上步骤直到找到目标值或搜索范围为空。

下面是用中文编写的二分查找算法search_bin的示例代码：

def search_bin(arr, target):
    left = 0
    right = len(arr) - 1

    while left <= right:
        mid = (left + right) // 2

        if arr[mid] == target:
            return mid

        if arr[mid] < target:
            left = mid + 1
        else:
            right = mid - 1

    return -1

在以上示例代码中，search_bin函数接收一个已排序的数组arr和目标值target作为参数，返回目标值在数组中的索引。算法开始时，定义左边界left为数组的第一个元素的索引，右边界right为数组的最后一个元素的索引。使用while循环，在左边界小于等于右边界的条件下进行查找。

在每次循环中，计算中间元素的索引mid，并与目标值进行比较。如果中间元素等于目标值，表示找到目标值，返回中间元素的索引。如果中间元素小于目标值，说明目标值在右半部分，将左边界更新为mid+1，继续查找右半部分。如果中间元素大于目标值，说明目标值在左半部分，将右边界更新为mid-1，继续查找左半部分。

当左边界大于右边界时，表示搜索范围为空，说明未找到目标值，返回-1表示搜索失败。

经过以上步骤，当目标值存在于已排序数组中时，二分查找算法能够高效地找到目标值的索引。