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

编写程序实现折半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：一个已排序的整数列表（`arr`）和一个目标值（`target`）。

def binary_search(arr, target):

2. 初始化两个指针，`left` 用于表示搜索范围的起始位置，通常是0；`right` 表示搜索范围的结束位置，初始值为列表长度减一。

left, right = 0, len(arr) - 1

3. 使用一个 `while` 循环，只要 `left` 小于等于 `right`，循环就继续进行。

4. 计算中间索引 `mid`，并将目标值与中间元素比较：

mid = (left + right) // 2

if arr[mid] == target:  # 如果找到目标值，返回其下标
    return mid
elif arr[mid] < target:  # 目标大于中间元素，缩小左半部分的搜索范围
    left = mid + 1
else:  # 目标小于中间元素，缩小右半部分的搜索范围
    right = mid - 1

5. 当搜索范围为空（即 `left > right`），说明目标值不存在于数组中，返回 -1。

return -1 if left > right else None  # 返回 -1 或者None（一些编程语言可能会使用None）

完整代码示例（Python）:

def binary_search(arr, target):
    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

# 示例
random_numbers = [i for i in range(1, 101)]  # 随机生成1-100的不重复整数
print(binary_search(random_numbers, 50))  # 查找数字50的位置