二分查找(折半查找)和猜数字小游戏

一、二分查找

1、二分查找的思想

前提:二分查找的序列一定是按照升序或降序排列,不然无法使用。

定义left指向第一个元素,right指向最后一个元素,mid指向中间元素(mid = left+(right-left)>>1)
定义Size = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]) 可以求得数组的整个长度,right = Size -1;Size 只能在函数外求得。
这个在(小结一维数组,二维数组)一个写得很好的博主写的文章里面有讲到(捂脸遁走……)

二分查找(折半查找)和猜数字小游戏_第1张图片

假设寻找的key = 52
数组(arr[mid] = 10) < key,将 left 赋值为(mid+1),重新计算mid的值。

二分查找(折半查找)和猜数字小游戏_第2张图片

假设寻找的key = 7
数组(arr[mid] = 10) > key,将 right 赋值为(mid-1),重新计算mid的值。

二分查找(折半查找)和猜数字小游戏_第3张图片

以此利用循环即可得到所找 key 的位置,循环判断的条件为(left<=right)


改进:这种实现的二分查找只是固定的从0到最后一个元素进行查找,如果我不想这样查找呢?我们可以直接将查找的范围进行形参的传递,这样的函数更具有灵活性。

2、求平均数

  一般求平均数的时候,我们通用的是mid = (left + right)/2
  这种求法在数学计算的时候没有问题,但在计算中进行数据计算的时候,是要考虑内存分配的大小。如果我们的数据是整型的,数据占的内存为32 bit,整型数据的范围是 (231)(2311) ( − 2 31 ) 至 ( 2 31 − 1 ) 。如果(left + right)较大,就会造成内存溢出,丢失数据。
  
  所以推荐使用mid = left +(right - left)/2,这种算法不会有内存溢出的问题出现。
  
  mid = left + (right - left)>>1更好点,位运算的计算速度更快。

3、源代码
#include 
#include 

int BinarySearch(int left, int right, int key, int arr[])
{
    int mid = 0;

    while (left <= right)
    {
        int mid = left + ((right - left) >> 1);
        if (arr[mid]left = mid + 1;
        }
        else if (arr[mid]>key)
        {
            right = mid - 1;
        }
        else
        {
            return mid;
        }
    }
    return -1;
}

int main()
{

    int arr[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0 };
    int key = 23;
    int ret = BinarySearch(1, 9, key, arr);
    if (-1 == ret)
    {
        printf("没有找到该值\n");
    }
    else
    {
        printf("找到该值,其下标为:%d\n", ret);
    }


    system("pause");
    return 0;
}

二、猜数字

  额,这个猜数字放在这里呢,是因为我们猜数字的时候,是利用类似二分查找的想法来的猜数字的。猜数字嘛,主要是随机产生一个范围内的数字,然后猜猜猜就好了。

源码
#include 
#include 

int i = 0;
int count = 0;
int flag;

int main()
{
    flag:  //goto语句跳转处
    srand((unsigned int)time(null));  //随机数产生器
    int a = rand() % 101;  //随机产生0~100的数字
    printf("1、开始游戏\n0、退出游戏\n");
    scanf("%d", &i);
    while (i)
    {
        printf("请输入数字\n");
        scanf("%d", &count);
        if (countprintf("数字小了\n");
        }
        else if (count>a)
        {
            printf("数字大了\n");
        }
        else
        {
            printf("恭喜你猜对了\n");
            goto flag;  //额,试了一下goto语句跳转
        }
    }
    if (0==i)
    {
        printf("游戏退出\n");
    }
    system("pause");
    return 0;

}

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