有15个数折半查找法

以下是15个数折半查找法的Python实现：

def binary_search(arr, low, high, x):
    # 如果high >= low，说明元素仍然存在
    while high >= low:
        mid = (high + low) // 2
        # 如果元素位于中间，则返回中间元素
        if arr[mid] == x:
            return mid
        # 如果元素小于中间元素，则在左侧继续查找
        elif arr[mid] > x:
            high = mid - 1
        # 如果元素大于中间元素，则在右侧继续查找
        else:
            low = mid + 1
    # 元素不存在于数组中
    return -1

# 测试代码
arr = [2, 3, 4, 10, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140]
x = 90
result = binary_search(arr, 0, len(arr)-1, x)
if result != -1:
    print("元素在数组中的索引为", str(result))
else:
    print("元素不在数组中")

相关问题

有15个数按小由到大顺序存放在一个数组中，输出一个数，要求折半查找法找出该数在数组中的下标

抱歉，我可以回答您的问题。请通过二分查找法来查找该数在数组中的下标。具体实现过程如下：

将数组的中间数与需要查找的数进行比较， 如果查找的数小于中间数，则在数组前半部分继续进行查找；如果查找的数大于中间数，则在数组的后半部分继续查找。重复以上步骤，直到找到需要查找的数，或者查找范围为空。如果要查找的数不在数组中，则返回-1。

以下是折半查找法的实现代码：

int binarySearch(int arr[], int left, int right, int target){
    while(left <= right){
        int mid = left + (right - left)/2;
        if(arr[mid] == target) //目标数等于中间数，返回中间数下标
            return mid;
        else if(arr[mid] < target) //目标数大于中间数，查找右半部分
            left = mid + 1;
        else //目标数小于中间数，查找左半部分
            right = mid - 1;
    }
    return -1; //未找到目标数，返回-1
}

int main(){
    int arr[15] = {1, 3, 5, 7, 8, 10, 12, 15, 18, 20, 25, 30, 35, 40, 45};
    int target = 20; //需要查找的数
    int idx = binarySearch(arr, 0, 14, target);
    if(idx < 0) //未找到目标数
        cout<<"要查找的数不在数组中"<<endl;
    else
        cout<<"要查找的数在数组中的下标是："<<idx<<endl;
    return 0;
}

希望以上代码对您有所帮助。

有15个数按小由到大顺序存放在一个数组中，输入一个数，要求用折半查找法找出该数在数组中的下标

### 回答1：
折半查找法也称为二分查找法，它是一种高效的查找算法。

下面是使用折半查找法在已经排好序的数组中查找特定元素的步骤：

1. 确定数组的左、右下标，初始时左下标为0，右下标为数组长度减1。

2. 计算中间位置的下标，即 (左下标 + 右下标) / 2。

3. 如果中间位置的元素等于目标值，则返回该位置的下标。

4. 如果中间位置的元素大于目标值，则目标值可能在左半部分，将右下标移动到中间位置减1。

5. 如果中间位置的元素小于目标值，则目标值可能在右半部分，将左下标移动到中间位置加1。

6. 重复步骤2到步骤5，直到左下标大于右下标，此时目标值不存在于数组中，返回-1。

因此，如果要在已经排好序的包含15个元素的数组中查找一个元素的下标，可以按照以上步骤进行操作，直到找到目标元素的下标或者确认该元素不在数组中。好的，以下是用中文回答您的问题：

这个问题可以使用折半查找法来解决。折半查找法是一种高效的查找算法，适用于已排序的数组。

具体实现方法如下：

1. 将数组按照从小到大的顺序排序。

2. 定义变量 low 和 high 分别表示数组的起始下标和结束下标。

3. 循环执行以下操作：

a. 将中间位置的下标 mid 计算出来，即 mid = (low + high) // 2。

b. 如果要查找的数等于数组中下标为 mid 的数，返回 mid。

c. 如果要查找的数小于数组中下标为 mid 的数，说明要查找的数在数组的左半部分，将 high 设为 mid - 1。

d. 如果要查找的数大于数组中下标为 mid 的数，说明要查找的数在数组的右半部分，将 low 设为 mid + 1。

4. 如果循环结束时还没有找到要查找的数，说明该数不存在于数组中，返回 -1。

下面是实现该算法的 Python 代码：

def binary_search(nums, target):
    low, high = 0, len(nums) - 1
    while low <= high:
        mid = (low + high) // 2
        if nums[mid] == target:
            return mid
        elif nums[mid] > target:
            high = mid - 1
        else:
            low = mid + 1
    return -1

您可以将要查找的数和数组作为函数的参数进行调用，函数将返回要查找的数在数组中的下标，如果不存在则返回 -1。

### 回答2：
折半查找法又称二分查找法，是一种高效的查找算法，适用于有序的数组。

假设给定的数组为arr，要查找的数为num，数组中元素个数为n。则折半查找法的基本思路如下：

1. 取数组中间位置mid，比较arr[mid]和num的大小关系
2. 如果arr[mid]等于num，直接返回mid，查找成功；
3. 如果arr[mid]大于num，则在左侧数组中继续查找（由于数组已经按小到大排序，因此左侧数组的最后一个元素下标为mid-1，右侧数组的第一个元素下标为mid+1）；
4. 如果arr[mid]小于num，则在右侧数组中继续查找；
5. 重复1-4步，直到找到num或者左侧数组下标大于右侧数组下标，此时查找失败。

根据上述思路，可以设计下面的算法：

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

其中，n为数组元素个数，left和right为数组左右边界。

假设有15个数存放在数组arr中，并已经按小到大排序，要查找的数为num，则可以直接调用binarySearch函数找到num在arr数组中的下标。

示例代码如下：

#include <stdio.h>

int binarySearch(int arr[], int n, int num);

int main() {
    int arr[15] = {1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29};
    int n = 15, num, pos;

    printf("请输入要查找的数：");
    scanf("%d", &num);

    pos = binarySearch(arr, n, num);

    if(pos == -1) {
        printf("查找失败，数%d不在数组中\n", num);
    } else {
        printf("数%d在数组中的下标为%d\n", num, pos);
    }

    return 0;
}

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

### 回答3：
折半查找，也称二分查找，是一种高效而简单的查找算法。它的基本思想是：将有序表分成两个部分，然后查找表中间位置的元素，如果该元素值与查找关键字相等，就查找成功；否则根据它与查找关键字的大小关系，确定下一步查找的区间，不断缩小区间范围，直到查找到关键字或查找区间为空为止。

按照题目中的要求，我们可以先定义一个包含15个数的数组，并将它按从小到大的顺序排好。

接着，我们可以编写一个函数实现折半查找的功能。该函数接受两个参数：要查找的数和待查找的数组。具体实现过程如下：

1. 初始化左边界 left 和右边界 right，分别为 0 和 14。

2. 如果 left > right，说明数组中没有要查找的数，返回 -1。

3. 计算中间元素的下标 mid，mid = (left + right) / 2。

4. 如果中间元素的值等于要查找的数，返回 mid。

5. 如果中间元素的值大于要查找的数，则在左半部分继续查找，将右边界缩小为 mid-1。

6. 如果中间元素的值小于要查找的数，则在右半部分继续查找，将左边界增大为 mid+1。

7. 重复执行步骤 2 - 6，直到找到要查找的数或数组为空。

最终，我们可以在主函数中调用该函数，输入要查找的数，并输出它在数组中的下标位置。

总的来说，折半查找法是一种效率较高的查找算法，可以在很短的时间内找到数组中的目标元素。但是它有一个前提条件，就是数组必须是排好序的。因此，在使用该算法时，我们必须注意先对数组进行排序。