Python 的二分查找法

今天分享的主题内容是：二分查找法。

在开启今天分享的内容之前，我们一起先来了解除法相关的运算符知识。

Python 中与除法相关的三个运算符是// 和 / 和 %：

• “/”，这是传统的除法，5/2=2.5

• “//”，在Python 中，这个叫“地板除”，9//4=2

• “%”，这个是取模操作，也就是取余数，4%2=0，5%2=1

1、什么是二分查找法

    二分查找也称折半查找（Binary Search），它是一种效率较高的查找方法。但是，折半查找要求线性表必须采用顺序存储结构，而且表中元素按关键字有序排列。

2、实现原理

    首先，假设表中元素是按升序排列，将表中间位置记录的关键字与查找关键字比较，如果两者相等，则查找成功；
    否则利用中间位置记录将表分成前、后两个子表，如果中间位置记录的关键字大于查找关键字，则进一步查找前一子表，否则进一步查找后一子表。
    重复以上过程，直到找到满足条件的记录，使查找成功，或直到子表不存在为止，此时查找不成功。

3、Python 代码实现

 1 #定义一个二分查找的普通方法，传入两个参数，一个是列表list1，一个是要查找的值value
 2 def binary_search_normal(list1,value):
 3    #拿到列表的长度
 4    length=len(list1)
 5    #列表的开始值索引
 6    start=0
 7    #列表的结束值索引
 8    end=length-1
 9    #while循环遍历
10    while start<end:
11        #获取列表中间位的索引值
12        middle=(end+start)//2
13        #判断中间位的值是否等于要查找的值value
14        if(list1[middle]==value):
15            #找到了匹配的值就返回True
16            return True
17        #判断中间位的值大于要查找的值value时
18        elif(list1[middle]>value):
19            #就将列表结束值的索引调整为中间位索引值+1
20            end=middle-1
21        else:
22            #否则就是将列表开始值的索引调整为中间位索引值-1
23            start=middle+1
24    # 找不到时就返回False
25    return False
26
27
28 #定义一个二分查找的递归方法，传入两个参数，一个是列表list2，一个是要查找的值value
29 def binary_search_recursion(list2,value):
30    #获取列表的长度
31    length=len(list2)
32    #获取列表的中间位索引值
33    middle=length//2
34    #递归结束的条件
35    if length==0:
36        return False
37    #查找到了就返回True
38    if(list2[middle]==value):
39        return True
40    #如果中间位的值小于value,则递归调用，传入的是中间位到结束位的列表和要查找的值
41    elif(list2[middle]<value):
42        return binary_search_recursion(list2[middle:],value)
43    #如果中间位的值大于value,则递归调用，传入的是从开始位到中间位的列表和要查找的值
44    else:
45        return binary_search_recursion(list2[0:middle],value)
46
47 if __name__ == '__main__':
48    # print(9//2)
49    print(binary_search_normal([4,5,6,7,8,8,9,0],19))
50    print(binary_search_recursion([22,33,55,66,77,88,99],22))

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