二分查找算法速记

二分查找（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。

适合的场景：

• Sorted（单调递增或者递减）
• Bounded （存在上下界，因为要一分为二的进行查找）
• Accessible by index（能够通过索引访问）

时间复杂度：

• O(logN)

空间复杂度:

• O(N) 使用常数空间，无论任何大小的输入数据，算法使用的空间都是一样的

适用的数据结构：

数组，因为在内存中时连续的适合使用二分查找。但是链表不适合，因为链表坐标不是固定的，访问a[2]需要先从a[0]的后继节点找到a[1]再通过a[1]的后继节点才能访问到a[2]。

步骤：

1. 初始状态left、right 分别指向数组的头和尾。
2. 通过(left + right) /2 得到中间位置mid，访问数组中mid位置的元素。
3. 判断其与查找目标的大小关系，相等则程序返回，
4. 比目标小则挪动left指针到mid + 1；比目标大则挪动right指针到mid - 1
5. 重复上面步骤2 ～ 3直到找到目标元素或者程序退出。

代码实现:

参考文章： 算法通关40讲