C语言实现高效折半查找算法

"这篇资源提供了一段C语言实现折半查找算法的代码示例，用于在有序数组中高效地查找特定元素。" 折半查找，也称为二分查找，是一种在已排序数组中查找特定元素的高效算法。其基本思想是通过不断将搜索区间减半来快速定位目标值。这个过程通常包括以下几个步骤： 1. **初始化**：设置两个指针，`left` 指向数组起始位置，`right` 指向数组末尾位置。在这个例子中，`left` 初始化为 0，`right` 初始化为数组长度减 1。 2. **循环检查**：当 `left` 小于等于 `right` 时，说明搜索区间仍存在。进入循环。 3. **计算中间索引**：计算中间索引 `mid`，即 `(left + right) / 2`。这里使用 `(left + right) / 2` 的目的是避免整数溢出，特别是在 `right - left` 可能很大的情况下。 4. **比较中间元素**：比较中间元素 `arr[mid]` 和目标值 `target`。 - 如果 `arr[mid]` 等于 `target`，则返回 `mid`，表示找到了目标元素。 - 如果 `arr[mid]` 小于 `target`，则更新搜索区间的左边界，令 `left = mid + 1`。 - 如果 `arr[mid]` 大于 `target`，则更新搜索区间的右边界，令 `right = mid - 1`。 5. **退出循环**：如果 `left` 大于 `right`，说明搜索区间为空，没有找到目标元素，返回 -1。 6. **结果处理**：在 `main` 函数中，调用 `binary_search` 函数并传入数组、数组长度和目标值。根据返回的索引值 `result`，判断目标值是否在数组中并打印相关信息。 这段C语言代码清晰地展示了折半查找算法的实现过程，适用于教学和实践。由于折半查找的时间复杂度为 O(log n)，因此在大数据量的情况下，相比线性查找（O(n)），它的效率显著提高。然而，值得注意的是，折半查找的前提是待查找的数组必须是有序的。如果数组无序，那么需要先进行排序，这会增加额外的时间成本。