下面是详细讲解“php中二分法查找算法实例分析”的完整攻略。
1. 什么是二分法查找算法?
二分法查找算法,也称为折半搜索算法、二分搜索算法、对数搜索算法,用于在一定范围内查找特定的元素,其核心思想是将待查找范围不断缩小为原来的一半。这个算法的执行效率很高,可以在大数据集中迅速查找到所需的元素。
2. 实现步骤
下面是该算法的具体实现步骤:
1.确定初始查找范围,即数组的左边界和右边界,要查找的元素(目标值)。
2.使用整数中位数作为中间元素, 确定中间位置,即mid = (left+right)/2。
3.比较中间位置的元素和目标值的大小,如果中间位置的元素比目标值大,说明目标值在左半部分,则把查找范围缩小为[left,mid-1],否则在右半部分,则把查找范围缩小为[mid+1, right]。
4.反复执行第二步和第三步,直到查找到目标值或者查找范围为空。
5.如果找到目标值,则返回相应的下标,否则返回-1,表示需要查找的元素不存在。
3. 示例说明
示例1
以下是一个简单的二分法查找算法的php实现:
function binarySearch($arr, $left, $right, $target)
{
// 如果左右边界相等,说明没找到目标值
while ($left <= $right) {
$mid = floor(($left + $right) / 2); // 获取当前数组中间位置的下标
if ($arr[$mid] == $target) { // 如果当前位置的值和目标值相同
return $mid; // 返回当前位置的下标值
}
if ($arr[$mid] < $target) { // 如果当前位置的值小于目标值
$left = $mid + 1; // 将左边界设为mid+1,即右半部分
}
if ($arr[$mid] > $target) { // 如果当前位置的值大于目标值
$right = $mid - 1; // 将右边界设为mid-1,即左半部分
}
}
return -1; // 如果数组中不存在目标值,则返回-1
}
如果要在一个有序的数组$arr=[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]中找到目标值6,则可以调用该函数进行查找:
$result = binarySearch($arr, 0, count($arr) - 1, 6);
if ($result == -1) {
echo "不存在该元素";
} else {
echo "目标元素在数组中的下标为:" . $result;
}
最终输出的结果为:
目标元素在数组中的下标为:5
示例2
假设要在一个有序的数组$arr=[3,5,6,8,9,14,19,27,32]中查找元素14,则根据实现步骤,可以进行如下的查找:
-
初始查找范围为整个数组,即$left=0,$right=8,$target=14
-
使用中间元素6作为中间位置,mid=4
-
比较中间位置的元素14和目标值14的大小,一致,查找成功,返回4
综上所述,二分法查找算法是一种高效的查找算法,其核心思想是对查找范围不断缩小为原来的一半,能够快速地查找到所需的元素。
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