使用python写一个 二分法

二分法，也称折半查找，是一种在有序数组中查找特定元素的搜索算法。它的基本思想是把数组分成两半，然后确定目标元素在哪一半中，再对该半进行二分查找。

以下是使用python实现二分法的示例代码：

def binary_search(arr, target):
    """
    二分查找
    :param arr: 有序数组
    :param target: 目标元素
    :return: 目标元素在数组中的索引，如果不存在则返回-1
    """
    left, right = 0, len(arr) - 1
    while left <= right:
        mid = (left + right) // 2
        if arr[mid] == target:
            return mid
        elif arr[mid] < target:
            left = mid + 1
        else:
            right = mid - 1
    return -1

在这个函数中，我们首先初始化左右指针为数组的第一个和最后一个元素的索引。然后，在while循环中，我们计算中间元素的索引，如果该元素等于目标元素，则返回该索引。如果中间元素小于目标元素，则目标元素位于右半部分，将左指针移动到mid+1的位置。如果中间元素大于目标元素，则目标元素位于左半部分，将右指针移动到mid-1的位置。如果在while循环中未找到目标元素，则返回-1。

下面是一个示例，展示如何使用这个函数来查找有序数组中的元素：

arr = [1, 3, 5, 7, 9]
target = 5
result = binary_search(arr, target)
if result != -1:
    print(f"目标元素在数组中的索引为{result}")
else:
    print("目标元素不存在于数组中")

输出：

目标元素在数组中的索引为2

这表明目标元素5在数组的第3个位置上。