二分查找法在有序数组中高效查找目标值,时间复杂度为 O(log n)。通过维护 left 和 right 指针确定搜索范围,每次比较中间元素与目标值,相等则返回下标,中间值小则调整 left,大则调整 right,循环直至找到目标或范围为空。非递归实现使用 while 循环,递归实现需传递边界参数,调用时需确保数组有序,注意 mid 计算方式及循环条件 left ≤ right。
二分查找法是一种在有序数组中查找特定元素的高效算法,时间复杂度为 O(log n)。它通过不断将搜索区间一分为二来缩小目标值的可能位置。
基本思路
二分查找的前提是数组已经排序。算法维
护两个指针 left 和 right,表示当前搜索范围的边界。每次比较中间元素 mid = (left + right) // 2 与目标值:
- 如果中间值等于目标,返回下标
- 如果中间值小于目标,说明目标在右半部分,调整 left
- 如果中间值大于目标,说明目标在左半部分,调整 right
重复这个过程直到找到目标或搜索范围为空。
非递归实现
def binary_search(arr, target):
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 # 未找到
使用示例:
nums = [1, 3, 5, 7, 9, 11, 13] index = binary_search(nums, 7) print(index) # 输出 3
递归实现
def binary_search_recursive(arr, target, left, right):
if left > right:
return -1
mid = (left + right) // 2
if arr[mid] == target:
return mid
elif arr[mid] < target:
return binary_search_recursive(arr, target, mid + 1, right)
else:
return binary_search_recursive(arr, target, left, mid - 1)
调用方式:
index = binary_search_recursive(nums, 7, 0, len(nums) - 1)
注意事项
实际使用时注意以下几点:
- 确保输入数组已排序,否则结果不可靠
- 计算 mid 时用 (left + right) // 2 防止整数溢出(Python 中一般不用太担心)
- 循环条件是 left ,避免漏掉最后一个元素
- 没找到时返回 -1 是常见约定
基本上就这些,写起来不复杂但容易在边界处理上出错,多测试几个用例更稳妥。







