、 二分法查找。设已有一个10个元素的整形数组a，且按值从小到大有序排列。输入一个整数x，然后在数组中查找x，如果找到，输出相应的下标，否则，输出“Not Found”。

下面是使用二分法查找的 Python3 代码实现：

def binary_search(a, x):
    left, right = 0, 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
    return -1

a = [1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19]
x = 7
index = binary_search(a, x)
if index != -1:
    print(f"Found {x} at index {index}")
else:
    print("Not Found")

输出结果为：

Found 7 at index 3

如果要查找的元素不在数组中，输出结果为：

Not Found

相关问题

C语言分别编写函数输入数组元素（输入-9999表示结束）、从小到大排序数组元素、用二分法在有序数组中查找（返回下标）

下面是C语言的代码实现：

#include <stdio.h>

int inputArray(int arr[]) {
    int i = 0;
    while (1) {
        scanf("%d", &arr[i]);
        if (arr[i] == -9999) {
            break;
        }
        i++;
    }
    return i;
}

void sortArray(int arr[], int n) {
    int i, j, temp;
    for (i = 0; i < n - 1; i++) {
        for (j = i + 1; j < n; j++) {
            if (arr[i] > arr[j]) {
                temp = arr[i];
                arr[i] = arr[j];
                arr[j] = temp;
            }
        }
    }
}

int binarySearch(int arr[], int n, int key) {
    int left = 0, right = n - 1, mid;
    while (left <= right) {
        mid = (left + right) / 2;
        if (arr[mid] == key) {
            return mid;
        } else if (arr[mid] > key) {
            right = mid - 1;
        } else {
            left = mid + 1;
        }
    }
    return -1;
}

int main() {
    int arr[100];
    int n = inputArray(arr);
    sortArray(arr, n);
    printf("The sorted array is: ");
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("\n");
    int key;
    printf("Enter the number you want to search: ");
    scanf("%d", &key);
    int index = binarySearch(arr, n, key);
    if (index == -1) {
        printf("%d not found in the array.\n", key);
    } else {
        printf("%d found at index %d.\n", key, index);
    }
    return 0;
}

该程序包括三个函数：

1. `inputArray`：输入数组元素，并返回数组长度；
2. `sortArray`：将数组元素从小到大排序；
3. `binarySearch`：在有序数组中查找给定的元素，返回元素的下标，如果找不到则返回-1。

程序先调用 `inputArray` 函数输入数组元素，再调用 `sortArray` 函数将数组元素从小到大排序，然后提示用户输入要查找的数字，调用 `binarySearch` 函数在排序后的数组中查找该数字。最后输出查找结果。

设计一个类模板sample，用于对一个有序数组采用二分法查找数组元素下标。

好的，下面是一个设计好的类模板sample，用于对一个有序数组采用二分法查找数组元素下标：

template <typename T>
class sample {
public:
    int binary_search(T arr[], int n, T target) {
        int l = , r = n - 1;
        while (l <= r) {
            int mid = l + (r - l) / 2;
            if (arr[mid] == target) {
                return mid;
            }
            else if (arr[mid] < target) {
                l = mid + 1;
            }
            else {
                r = mid - 1;
            }
        }
        return -1;
    }
};

这个类模板中有一个公有成员函数binary_search，它接受三个参数：一个有序数组arr，数组长度n，以及要查找的目标元素target。函数返回目标元素在数组中的下标，如果目标元素不存在于数组中，则返回-1。

在函数内部，我们使用了经典的二分查找算法来查找目标元素。我们首先将数组的左右边界l和r分别初始化为和n-1，然后在每一轮循环中计算中间位置mid，并根据mid处的元素与目标元素的大小关系来更新l和r的值。如果arr[mid]等于target，则直接返回mid；如果arr[mid]小于target，则说明目标元素在mid的右侧，因此更新l的值为mid+1；如果arr[mid]大于target，则说明目标元素在mid的左侧，因此更新r的值为mid-1。如果最终没有找到目标元素，则返回-1。

这个类模板可以用于任何类型的有序数组，只需要将数组的元素类型作为模板参数传入即可。例如，如果要查找一个int类型的有序数组中的元素，可以这样使用：

int arr[] = {1, 3, 5, 7, 9};
int n = sizeof(arr) / sizeof(int);
int target = 5;
sample<int> s;
int index = s.binary_search(arr, n, target);
if (index != -1) {
    cout << "目标元素在数组中的下标为：" << index << endl;
}
else {
    cout << "目标元素不存在于数组中" << endl;
}

输出结果为：

目标元素在数组中的下标为：2

希望这个类模板能够对你有所帮助！