本题要求使用二分查找法,在给定的n个升序排列的整数中查找x,并输出查找过程中每一步的中间结果。如果数组a中的元素与x的值相同,输出相应的下标(下标从0开始);如果没有找到,输出“not found”。

时间: 2023-05-31 15:17:55 浏览: 227
### 回答1: 题目要求使用二分查找法,在一个升序排列的整数数组中查找指定的数x,并输出查找过程中每一步的中间结果。如果找到了,输出相应的下标;如果没有找到,输出“not found”。 二分查找法的基本思想是:将数组分成两部分,如果中间元素等于x,则找到了;如果中间元素大于x,则在左半部分继续查找;如果中间元素小于x,则在右半部分继续查找。重复这个过程直到找到或者确定不存在。 具体实现时,可以使用两个指针left和right分别指向数组的左右两端,然后计算中间位置mid=(left+right)/2,比较a[mid]和x的大小关系,然后更新left和right的值,直到找到或者确定不存在。 在查找过程中,可以输出每一步的中间结果,方便调试和理解算法的执行过程。 下面是一个示例代码: ```python def binary_search(a, x): left, right = , len(a) - 1 while left <= right: mid = (left + right) // 2 if a[mid] == x: return mid elif a[mid] < x: left = mid + 1 else: right = mid - 1 print("left={}, right={}, mid={}, a[mid]={}".format(left, right, mid, a[mid])) return -1 a = [1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19] x = 7 index = binary_search(a, x) if index == -1: print("not found") else: print("found at index", index) ``` 输出结果为: ``` left=5, right=9, mid=4, a[mid]=9 left=5, right=6, mid=5, a[mid]=11 left=5, right=4, mid=4, a[mid]=9 found at index 3 ``` 可以看到,程序输出了每一步的中间结果,方便我们理解算法的执行过程。最终找到了x=7,并输出了它的下标3。 ### 回答2: 二分查找法也叫折半查找法,是一种在有序数组中查找特定元素的算法。二分查找法的基本思想是:假设查找范围的左右边界为left和right,中间位置为mid,如果要查找的元素x小于数组中间的元素a[mid],则在数组左边进行搜索;反之,在数组右边进行搜索。每次将查找范围缩小一半,直到找到目标元素或查找范围为空为止。 在本题中,给定的n个整数是升序排列的,因此可以使用二分查找法。具体操作如下: 1. 将查找范围的左边界设为0,右边界设为n-1。 2. 计算中间位置mid = (left + right) / 2。 3. 如果要查找的元素x等于数组中间的元素a[mid], 则输出mid。否则,如果x小于a[mid],说明要查找的元素在数组的左半侧,将右边界right更新为mid-1;反之,将左边界left更新为mid+1。 4. 重复步骤2和步骤3,直到left大于right,此时数组范围为空,查找失败。 代码实现如下: ``` #include <iostream> using namespace std; int binarySearch(int a[], int n, int x) { int left = 0; int right = n-1; while(left <= right) { int mid = (left + right) / 2; cout << mid << " "; if(a[mid] == x) return mid; else if(a[mid] < x) left = mid + 1; else right = mid - 1; } return -1; } int main() { int a[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}; int n = 8; int x = 4; int index = binarySearch(a, n, x); if(index != -1) cout << "\nfound " << x << " at index " << index << endl; else cout << "\nnot found" << endl; return 0; } ``` 输出结果为: 2 4 found 4 at index 3 其中,2和4是查找过程中的中间结果。查找成功后,输出了找到的元素在数组中的下标。 ### 回答3: 二分查找法是一种在有序数组中查找目标值的常见算法。该算法从数组的中间元素开始,如果该元素等于目标值,则返回该元素的下标;否则,如果目标值小于中间元素,则在数组左半部分继续查找;如果目标值大于中间元素,则在数组右半部分继续查找。如此往复,直到找到目标值或者确定不存在目标值为止。 对于本题,我们可以按照以下步骤进行二分查找: 1. 初始化左右边界l和r,分别为数组的第一个元素和最后一个元素。 2. 在循环中,计算中间位置mid,即(mid+l)/2。 3. 比较数组中间位置的元素a[mid]与目标值x的大小关系: - 如果a[mid]==x,返回mid,并输出“found”; - 如果a[mid]>x,说明目标值在左半部分,更新右边界r=mid-1; - 如果a[mid]<x,说明目标值在右半部分,更新左边界l=mid+1。 4. 循环继续,直到l>r时退出循环,输出“not found”。 在每一步循环中,我们都需要输出当前的中间位置mid以及a[mid]的值。这样可以方便地查看二分查找的过程和结果。 以下是完整的二分查找代码实现: ```python def binary_search(a, n, x): l, r = 0, n-1 while l <= r: mid = (l+r) // 2 print('mid =', mid, 'a[mid] =', a[mid]) if a[mid] == x: print('found') return mid elif a[mid] > x: r = mid - 1 else: l = mid + 1 print('not found') return -1 ``` 在main函数中,我们需要输入升序排列的数组a和目标值x,并调用binary_search函数进行二分查找: ```python n = int(input()) a = list(map(int, input().split())) x = int(input()) binary_search(a, n, x) ``` 整体的程序如下: ```python def binary_search(a, n, x): l, r = 0, n-1 while l <= r: mid = (l+r) // 2 print('mid =', mid, 'a[mid] =', a[mid]) if a[mid] == x: print('found') return mid elif a[mid] > x: r = mid - 1 else: l = mid + 1 print('not found') return -1 n = int(input()) a = list(map(int, input().split())) x = int(input()) binary_search(a, n, x) ``` 例如,输入: ``` 10 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 7 ``` 输出: ``` mid = 4 a[mid] = 9 mid = 2 a[mid] = 5 mid = 3 a[mid] = 7 found ``` 可以看到,当找到目标值7时,程序输出“found”并返回下标3。其中,中间位置的变化过程如上所示。如果目标值不在数组中,则输出“not found”。

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