Алгоритм, который последовательно делит пополам заранее отсортированный массив данных для поиска нужного элемента, называется бинарным поиском.
Давайте подробнее рассмотрим, как работает бинарный поиск:
- Предварительная сортировка: Перед использованием бинарного поиска массив должен быть отсортирован. Это важное условие, так как алгоритм основывается на сравнении среднего элемента с искомым значением.
- Определение границ: Устанавливаются две переменные для границ поиска: левый индекс (обычно 0) и правый индекс (размер массива минус один).
- Цикл поиска: Пока левый индекс меньше или равен правому индексу, выполняются следующие шаги:
- Нахождение среднего элемента: Вычисляется индекс среднего элемента как (левый индекс + правый индекс) / 2.
- Сравнение: Сравнивается значение среднего элемента с искомым значением:
- Если средний элемент равен искомому значению, поиск завершен, и элемент найден.
- Если средний элемент меньше искомого значения, это означает, что искомый элемент находится в правой половине массива. Поэтому левый индекс обновляется до среднего индекса + 1.
- Если средний элемент больше искомого значения, это означает, что искомый элемент находится в левой половине массива. Поэтому правый индекс обновляется до среднего индекса - 1.
- Завершение поиска: Если левый индекс превышает правый, это означает, что элемент не найден в массиве.
Бинарный поиск является очень эффективным алгоритмом, так как его временная сложность составляет O(log n), что значительно быстрее, чем линейный поиск с временной сложностью O(n) для больших массивов.