C++,Java,Python,Javascript實現二分查詢演算法

ukyo--夜王發表於2024-11-24
C++PythonJavaScript演算法

二分查詢演算法是一種在有序陣列中查詢特定元素的搜尋演算法。它的基本思想是將陣列分成兩半，透過比較中間元素與目標值來決定是在左半部分還是右半部分繼續查詢，從而逐步縮小查詢範圍直到找到目標值或者確定目標值不存在於陣列中。

下面是使用 C++、Java、Python 和 JavaScript 實現二分查詢演算法的示例程式碼：

C++

#include <iostream>
#include <vector>

int binarySearch(const std::vector<int>& arr, int target) {
    int left = 0;
    int right = arr.size() - 1;
    while (left <= right) {
        int mid = left + (right - left) / 2;
        if (arr[mid] == target) {
            return mid; // 找到目標值，返回其索引
        } else if (arr[mid] < target) {
            left = mid + 1; // 在右半部分查詢
        } else {
            right = mid - 1; // 在左半部分查詢
        }
    }
    return -1; // 沒有找到目標值
}

int main() {
    std::vector<int> arr = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
    int target = 4;
    int result = binarySearch(arr, target);
    if (result != -1) {
        std::cout << "Element found at index: " << result << std::endl;
    } else {
        std::cout << "Element not found" << std::endl;
    }
    return 0;
}

Java

public class BinarySearch {
    public static int binarySearch(int[] arr, int target) {
        int left = 0;
        int right = arr.length - 1;
        while (left <= right) {
            int mid = left + (right - left) / 2;
            if (arr[mid] == target) {
                return mid; // 找到目標值，返回其索引
            } else if (arr[mid] < target) {
                left = mid + 1; // 在右半部分查詢
            } else {
                right = mid - 1; // 在左半部分查詢
            }
        }
        return -1; // 沒有找到目標值
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
        int target = 4;
        int result = binarySearch(arr, target);
        if (result != -1) {
            System.out.println("Element found at index: " + result);
        } else {
            System.out.println("Element not found");
        }
    }
}

Python

def binary_search(arr, target):
    left, right = 0, len(arr) - 1
    while left <= right:
        mid = (left + right) // 2
        if arr[mid] == target:
            return mid  # 找到目標值，返回其索引
        elif arr[mid] < target:
            left = mid + 1  # 在右半部分查詢
        else:
            right = mid - 1  # 在左半部分查詢
    return -1  # 沒有找到目標值

if __name__ == "__main__":
    arr = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
    target = 4
    result = binary_search(arr, target)
    if result != -1:
        print("Element found at index:", result)
    else:
        print("Element not found")

JavaScript

function binarySearch(arr, target) {
    let left = 0;
    let right = arr.length - 1;
    while (left <= right) {
        const mid = Math.floor((left + right) / 2);
        if (arr[mid] === target) {
            return mid; // 找到目標值，返回其索引
        } else if (arr[mid] < target) {
            left = mid + 1; // 在右半部分查詢
        } else {
            right = mid - 1; // 在左半部分查詢
        }
    }
    return -1; // 沒有找到目標值
}

const arr = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9];
const target = 4;
const result = binarySearch(arr, target);
if (result !== -1) {
    console.log(`Element found at index: ${result}`);
} else {
    console.log('Element not found');
}

以上就是使用四種不同語言實現二分查詢演算法的例子。每種語言的實現邏輯都是相同的，但是語法上會有一些差異。希望這些例子對你有所幫助！

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