二分查找算法

    二分查找算法是在有序数组中用到的较为频繁的一种算法，在未接触二分查找算法时，最通用的一种做法是，对数组进行遍历，跟每个元素进行比较，其时间为O(n).但二分查找算法则更优，因为其查找时间为O(lgn)，譬如数组{1， 2， 3， 4， 5， 6， 7， 8， 9}，查找元素6，用二分查找的算法执行的话，其顺序为：
    1.第一步查找中间元素，即5，由于5<6，则6必然在5之后的数组元素中，那么就在{6， 7， 8， 9}中查找，
    2.寻找{6， 7， 8， 9}的中位数，为7，7>6，则6应该在7左边的数组元素中，那么只剩下6，即找到了。

    二分查找算法就是不断将数组进行对半分割，每次拿中间元素和goal进行比较。

#include <iostream>
using namespace std;

//二分查找
int binary_search(int* a, int len, int goal);

int main()
{
        const int LEN  = 10000;
        int a[LEN];
        for (int i = 0; i < LEN; i++)
        a[i] = i - 5000;
        int target = 0;
        int index = binary_search(a, LEN, target);

        if (index != -1)
        cout<<target<<"在数组中的下标为"<<index<<endl;
        else
        cout<<"不存在"<<target<<endl;
        return 0;
}

int binary_search(int* a, int len, int goal)
{
        int low = 0;
        int high = len -1;
        while (low <= high)
    {
                int middle = (high - low) / 2 + low; // 直接使用(high + low) / 2 可能导致溢出
                if (a[middle] == goal)
                        return middle;
                //在左半边
        else if (a[middle] > goal)
            high = middle - 1;
                //在右半边
        else
            low = middle + 1;
    }
        //没找到
    return -1;
}