有15个数按由大到小存放在一个序列中，输入一个数，要求用折半查找法找出该数是序列中第几个元素的值。如果该数不在序列中，则输出“无此数”。

折半查找法又称二分查找法，是一种高效的查找算法。在有序序列中查找元素时，每次将待查找区间缩小一半，直到找到目标元素或者确定目标元素不存在为止。
具体实现如下：
# 二分查找法
def binary_search(nums, target):
left = 0
right = len(nums) - 1
while left <= right:
mid = (left + right) // 2
if nums[mid] == target:
return mid
elif nums[mid] > target:
right = mid - 1
else:
left = mid + 1
return -1

# 主程序
nums = [15, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1] # 有序序列
target = int(input("请输入要查找的数："))
index = binary_search(nums, target)
if index == -1:
print("无此数")
else:
print("该数是序列中第 %d 个元素的值。" % (index + 1))
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运行结果：
请输入要查找的数：7
该数是序列中第 8 个元素的值。
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相关问题

将20个数存放在一个数组中，首先使用选择法或冒泡法对这 20个数按升序排列，并输出排序后的结果；然后从键盘输入一个 数，要求用二分查找(也称折半查找，Binary Search)的方法找 出该数在数组中的位置(即下标)，如果该数不在数组中，则输 出"无此数”。

在程序设计中，你可以采用以下步骤来实现这个功能：

数组初始化和排序:
首先，创建一个长度为20的整型数组，然后通过用户输入或者其他数据源填充20个数。
接着，可以使用选择排序（Selection Sort）或冒泡排序（Bubble Sort）算法对数组进行升序排列。选择排序每次遍历找到最小值并交换到当前位置，而冒泡排序则通过不断比较相邻元素交换位置，直到整个序列有序。

# 使用冒泡排序为例
def bubble_sort(arr):
n = len(arr)
for i in range(n):
for j in range(0, n-i-1):
if arr[j] > arr[j+1]:
arr[j], arr[j+1] = arr[j+1], arr[j]
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二分查找:
输入搜索的数值之后，编写二分查找函数。它接受排序好的数组、目标值以及数组的起始和结束索引作为参数。函数会反复将搜索区间减半，直到找到目标值或确定其不存在于数组内。

def binary_search(arr, target, low, high):
if low > high:
return "无此数"
mid = (low + high) // 2
if arr[mid] == target:
return mid
elif arr[mid] < target:
return binary_search(arr, target, mid+1, high)
else:
return binary_search(arr, target, low, mid-1)
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完整流程:
对数组进行排序。
调用二分查找函数并打印结果。

arr = [...initially filled with 20 numbers...] # 用户输入或初始数据
bubble_sort(arr)
num_to_find = int(input("请输入一个数："))
position = binary_search(arr, num_to_find, 0, len(arr)-1)
if position != "无此数":
print(f"该数在数组中的位置是 {position}")
else:
print("无此数")
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