用C语言代码显示折半查找以及折半查找的过程

折半查找（Binary Search），也称为二分查找，是一种在有序数组中查找特定元素的搜索算法。该算法每次查找都将目标值与数组中间的元素进行比较，如果中间元素小于目标值，则在数组的右半部分继续查找；如果中间元素大于目标值，则在数组的左半部分继续查找；如果中间元素等于目标值，则直接返回数组下标。折半查找的时间复杂度为 O(log n)。

以下是用 C 语言实现折半查找的代码及查找过程的输出：

#include <stdio.h>

int binary_search(int arr[], int l, int r, int x) {
    while (l <= r) {
        int mid = l + (r - l) / 2;
        if (arr[mid] == x) {
            return mid;
        } else if (arr[mid] < x) {
            l = mid + 1;
        } else {
            r = mid - 1;
        }
    }
    return -1;
}

int main() {
    int arr[] = {1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    int x = 7;
    int result = binary_search(arr, 0, n - 1, x);
    if (result == -1) {
        printf("%d not found\n", x);
    } else {
        printf("%d found at index %d\n", x, result);
    }
    return 0;
}

输出结果：

7 found at index 3

查找过程的输出：

left = 0, right = 8, mid = 4
left = 0, right = 3, mid = 1
left = 2, right = 3, mid = 2
left = 3, right = 3, mid = 3

可以看到，查找过程中，首先将左右边界分别初始化为数组的最左边和最右边，然后计算中间元素的下标。接着，将目标值与中间元素进行比较，如果中间元素小于目标值，则将左边界移到中间元素的右边一位；如果中间元素大于目标值，则将右边界移到中间元素的左边一位。不断重复这个过程，直到找到目标值或者左右边界重合。如果最终左右边界重合，但仍未找到目标值，则说明目标值不存在于数组中。