第2章 递归与分治策略,二分搜索技术(查找不成功时,返回区间位置)

当要查找的数x不在有序数组a中时,返回第一个大于x的数的位置或第一个小于x的数的位置

 

lowend,midend,highend表示查找结束时各游标的值,low,mid,high表示使查找结束的最后一次操作时,各游标的值。

 

查找结束的条件是lowend>highend,由于lowend的值由mid+1得到,highend的值由mid-1得到,所以,

当lowend>highend时,lowend=highend+1。

 

考虑使查找结束的最后一次操作,即使得lowend=highend+1的操作:

x>a[mid]时,lowend=mid+1使得lowend=highend+1,所以,这时的mid=high

因为highend=high=mid,所以x>a[highend],即,a[highend]是小于x的第一个数,a[lowend]是大于x的第一个数。

 

x<a[mid]时,highend=mid-1使得lowend=highend+1,所以,这时的low=mid

因为lowend=low=mid,所以x<a[lowend],即,a[lowend]是大于x的第一个数,a[highend]是小于x的第一个数。

 

综上所述:当要查找的数x不在有序数组a中时,lowend为第一个大于x的数的位置,highend为第一个小于x的数的位置。

 

 

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <cstdio>
#include <algorithm>

using namespace std;

#define MAXN 100

int BSearch(int a[], int low, int high, int x)
{
	while (low <= high)
	{
		int mid = (low + high) / 2;

		if (x == a[mid])
		{
			return mid;
		}
		else if (x < a[mid])
		{
			high = mid - 1;
		}
		else
		{
			low = mid + 1;
		}
	}
	//return low;				//返回第一个大于x的数的位置
	return high;				//返回第一个小于x的数的位置
}

int main(void)
{
	int n, a[MAXN];

	while (cin>>n)
	{
		int i;
		for (i = 1; i <= n; i++)
		{
			cin>>a[i];
		}

		sort(a+1, a+n+1);
		
		for (i = 1; i <= n; i++)
		{
			cout<<a[i]<<' ';
		}
		cout<<endl;

		int num;
		cin>>num;

		cout<<BSearch(a, 1, n, num)<<endl;
	}
	return 0;
}

/*
4
1 2 4 5
*/

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