设计并编写一个二分查找算法

好的，以下是一个简单的二分查找算法的 Python 实现：

def binary_search(arr, target):
    """
    在有序数组 arr 中查找 target，返回其索引值，若不存在则返回 -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

该算法的时间复杂度为 O(log n)，其中 n 为数组的长度。它的基本思想是通过比较中间值与目标值的大小关系，将查找范围逐渐缩小，直到找到目标值或者查找范围为空。