二分查找

二分查找

二分查找是一种算法，它的输入是一个有序列表。如果所要查找的元素在其中就返回其位置，否则就返回None。

二分查找在生活中最常见的例子就是猜数游戏，游戏的玩法呢就是支持人给出一个数的范围，心里确定一个数，让其他人来猜。每次当有人猜错时，主持人便会告诉我们猜大了还是猜小了，相应的我们的猜数范围也跟着缩小，直至猜中那个数。

一般来说的猜数方式常见的就是挨个挨个问，比如说主持人给的数字范围是0——10，你呢第一次猜4，主持人说小了，然后你就会猜5、6...直到猜到10 。其中一共猜了7次，当然，这只是一种假设。另一种切实可行的方法呢就是，你第一个数猜（0 + 10 ）// 2 == 5，主持人说小了，然后你就猜（6 + 10）// 2 == 8，主持人又说小了，然后你接着（8 + 10）// == 9，主持人还说小了，但是，你已经知道了答案，那就是10，这个方式猜了3次。这呢，就是二分查找，每次查找范围减少一半，用的时间也相应的减少。

# binary search


def binary_search(l, item):     # l是给的猜数范围，item是猜的数
    low_index = 0       # 起始位置
    high_index = len(l) - 1  # 结尾的位置
    while low_index <= high_index:      # 当猜的数不在列表中时，可以验证
        mid = (low_index + high_index) // 2  # 中间数
        if l[mid] == item:      # 如果找到则返回下标
            return mid
        if l[mid] < item:       # 若中间的那个数比猜的数小/大，那么猜数的的范围相应的变化
            low_index = mid + 1
        else:
            high_index = mid - 1
    return None


def main():
    l = list(range(5))
    print(binary_search(l, 2))
    print(binary_search(l,-1))


if __name__ == '__main__':
    main()

输出结果：

2
None