编写程序。实现对单调递增的整型序列中（如随机产生10个1-100之间的不重复整数序列），进行折半查找。用折半查找法找出一个数是数组中第几个元素，如果找到，则返回其下标；如果该数不在数组中，则返回-1。

编写程序来实现折半查找（也称为二分查找）算法的过程通常涉及以下几个步骤：

1. 定义函数 `binary_search`，它接受两个参数：一个已经排序的整数列表 `arr` 和要查找的目标值 `target`。

def binary_search(arr, target):

2. 初始化两个指针，`low` 表示数组的起始索引（0），`high` 表示数组的结束索引（len(arr) - 1）。

low = 0
high = len(arr) - 1

3. 使用一个 while 循环，在条件 `low <= high` 未满足时继续查找：

a. 计算中间索引 `mid`，即 `(low + high) // 2`。

b. 检查 `arr[mid]` 是否等于目标值 `target`：

- 如果相等，返回 `mid` 作为下标。

      if arr[mid] == target:
          return mid

c. 否则，如果 `arr[mid]` 小于 `target`，将 `low` 更新为 `mid + 1`，因为目标可能在数组右半部分。

      elif arr[mid] < target:
          low = mid + 1

d. 同样，如果 `arr[mid]` 大于 `target`，将 `high` 更新为 `mid - 1`，因为在左半部分寻找。

      else:
          high = mid - 1

4. 当循环结束后（`low > high`），说明目标值不存在于数组中，返回 `-1`。

return -1

完整代码示例（Python）：

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

# 示例
arr = [1, 3, 5, 7, 9, 11, 13]
print(binary_search(arr, 7))  # 输出：3
print(binary_search(arr, 8))  # 输出：-1