C/C++ 分治算法(二分查找算法递归实现)

前段时间学习了二分查找算法,使用非递归方式实现,现在学习了分治算法,发现其实现方式就是使用二分查找的原理实现的,现在这里的分治算法就使用递归方式实现吧!


分治法——见名思义,即分而治之,从而得到我们想要的最终结果。分治法的思想是将一个规模为N的问题分解为k个较小的子问题,这些子问题遵循的处理方式就是互相独立且与原问题相同。

分治算法由:

 

两部分组成

  • (divide):递归解决较小的问题
  • (conquer):然后从子问题的解构建原问题的解

三个步骤

  1. 分解(Divide):将原问题分解为若干个规模较小,相互独立,与原问题形式相同的子问题;
  2. 解决(Conquer):若子问题规模较小而容易被解决则直接解决,否则递归地解各个子问题;
  3. 合并(Combine):将各个子问题的解合并为原问题的解。

C/C++ 分治算法(二分查找算法递归实现)_第1张图片

C/C++ 分治算法(二分查找算法递归实现)_第2张图片 

C/C++ 分治算法(二分查找算法递归实现)_第3张图片  

代码实现:

/*
	递归实现二分查找算法

参数:
	arr		- 有序数组地址
	minSub	- 查找范围的最小下标
	maxSub	- 查找范围的最大下标
	num		- 待查找数字

返回:
	找到则返回所在数组下标,找不到则返回-1
*/
int BinarySearch(int *arr, int minSub, int maxSub, int num) {
	 
	if (minSub > maxSub) {
		return -1;	// 没有找到num,返回-1
	}

	int mid = (minSub + maxSub) / 2;

	if (num == arr[mid]) {
		return mid;	// 找到了,返回索引
	
	} else if (num < arr[mid]) {
		return BinarySearch(arr, minSub, mid - 1, num);    // 开始递归查找另一段
	
	} else if (num > arr[mid]) {
		return BinarySearch(arr, mid + 1, maxSub, num);    // 开始递归查找另一段
	}
}

在一个有序的数组中,从中间数值开始分割查找,所匹配的数要么在左边,要么在右边,只要进行比较一次,就可以排除一般几率;

再进行多几次的比较排除,就可以很快的找到对应数值!

测试代码:

#include 
#include 

int main(void) {

	int girls[] = { 5, 7, 11, 15, 19, 21, 25, 26, 61, 99 };

	int index = BinarySearch(girls, 0, 9, 25);
	printf("找到索引:%d\n", index);

	return 0;
}

运行截图:

C/C++ 分治算法(二分查找算法递归实现)_第4张图片

 

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