数据结构与算法之二分查找

1. 二分查找的代码实现：

    输入参数：

    data：排好序的数组；

    key：要查找的关键词；

    head：数组的开头；

    tail：数组的结尾。

    返回值：

    如果要查找的关键词在数组中，返回其索引；

    如果不在，返回-1。

int binarySearch(int *data, int key, size_t head, size_t tail)
{
  while(head <= tail)
  {
    size_t medium = (tail - head) / 2 + head;

    if(data[medium] == key)
      return medium;

    else if(key < data[medium])
      tail = medium - 1;

    else 
      head = medium + 1;
  }

  return -1;
}

    如果编写任意类型的二分查找，需要用到C++的模板，并且自定义数据类型需要重载==操作符。

2. 变种二分查找：

    2.1. 如果二分查找的序列将后面一部分数据挪到前面发生偏移，则需要对算法做一些修改，比较中值之后还需要和末尾值进行一下比较，代码如下：

template 
int search(T* data, T& key, size_t head, size_t tail)
{
  while(head <= tail)
  {
    size_t medium = (tail - head) / 2 + head;

    if(data[medium] == key)
      return medium;

    else if(key > data[medium] && key <= data[tail])
      head = medium + 1;

    else 
      tail = medium - 1;
  }

  return -1;
}

    2.2. 在2.1.的基础上，找出序列中的最小元素的位置，即当前medium比最后一个元素大，则向右走；当前medium比最后一个元素小，则向左走即可，代码如下：

template 
int search(T* data, size_t head, size_t tail)
{
  while(head < tail)
  {
    size_t medium = (tail - head) / 2 + head;

    if(data[medium] < data[tail])
      tail = medium;

    else 
      head = medium + 1;
  }

  return head;
}

3. STL中相关内容总结：