文章摘要
二分搜索是一种高效的有序数组查找算法,通过每次将搜索区域减半来快速定位目标元素。该算法从数组中间开始比较,若目标元素大于中间元素则缩小右侧区域,反之则缩小左侧区域。时间复杂度为O(log n),空间复杂度为O(1)。文章还提供了一段Ruby代码实现二分搜索,并测试了数组[1, 3, 12, 34, 35, 46, 91, 108]中元素91的位置,返回结果为索引6。
在计算机科学中,二分搜索(英语:binary search),也称折半搜索(英语:half-interval search)、对数搜索(英语:logarithmic search),是一种在有序数组中查找某一特定元素的搜索算法。搜索过程从数组的中间元素开始,如果中间元素正好是要查找的元素,则搜索过程结束;如果某一特定元素大于或者小于中间元素,则在数组大于或小于中间元素的那一半中查找,而且跟开始一样从中间元素开始比较。如果在某一步骤数组为空,则代表找不到。这种搜索算法每一次比较都使搜索范围缩小一半。
复杂度分析
时间复杂度:
折半搜索每次把搜索区域减少一半,时间复杂度为
。(n代表集合中元素的个数)
空间复杂度:
虽以递归形式定义,但是尾递归,可改写为循环。
Ruby代码示例
def binseaech(arr, i)
low, high=0, arr.size – 1
while (low < high)
mid=(low + high)/2
if arr[mid] < i
low=mid + 1
elsif arr[mid] > i
high=mid – 1
else
return mid
end
end
end
low, high=0, arr.size – 1
while (low < high)
mid=(low + high)/2
if arr[mid] < i
low=mid + 1
elsif arr[mid] > i
high=mid – 1
else
return mid
end
end
end
arr=[1,3,12,34,35,46,91,108]
puts binseaech(arr, 91)
结果:
6
[Finished in 0.1s]
[Finished in 0.1s]
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