头歌模拟题：二分法进行数字查找

好的，让我们来模拟一个二分法进行数字查找的例子。

假设我们有一个有序数组 `arr`，长度为 `n`，我们想要在其中查找一个数字 `target`。

首先，我们需要定义一个二分函数 `binary_search`，它接收三个参数：数组 `arr`，要查找的数字 `target`，以及数组的左右边界 `left` 和 `right`。

def binary_search(arr, target, left, right):
    # TODO: 在 arr[left:right+1] 中查找 target，并返回它的下标。

然后，我们需要在函数内部实现二分查找的逻辑。具体来说，我们需要不断将数组一分为二，直到找到目标数字或者确认目标数字不存在为止。

def binary_search(arr, target, left, right):
    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

最后，我们可以调用 `binary_search` 函数来测试它的效果：

arr = [1, 3, 5, 7, 9]
target = 5
result = binary_search(arr, target, 0, len(arr)-1)
print(result)  # 输出 2

在这个例子中，我们成功地找到了数字 `5` 在数组 `arr` 中的下标为 `2`。