二进制搜索只使用长度？

Question

所以我写了一个二分查找函数，它接受一个整数数组、一个低索引搜索值、一个高索引搜索值和一个校验值：

int binarySearch(int d[], int low, int high, int check)  
{
int mid = (high-low)/2 + low;

if(low > high)
    return -1;

if(d[mid] == check)
    return mid;
else if(check > d[mid])
    return binarySearch(d, mid+1, high, check);
else
    return binarySearch(d, low, mid-1, check);
}

但是，我被要求编写一个只接受数据数组、数组长度和搜索值的二分搜索函数？如果没有低变量和高变量，我怎么能做到这一点？如何根据大小声明低变量和高变量？

int binSearch(int d[], int size, int check)

Answer 1

这取决于语言。

在 C 中，可以通过更改指向数组头部的指针，而不是考虑整个数组，只考虑它的第二半。

if in 1st half:
    arr = arr // unchanged
    size = size/2 //only the size and thus end point change
if in 2nd half:
    arr = arr + size/2  //only the 2nd half is considered
    size = size/2 //and size is also changing

当从递归调用返回时，你当然需要将你在第二种情况下添加的间隙添加到答案中。

在 java 中，你不能真正有效地做到这一点（假设你仍然想要递归二进制搜索），因为数组是一个你不能（很好地）改变起点的对象。您当然可以创建相关子数组的副本 - 但这会失去二分搜索的效率。

Answer 2

您可以将函数重写为循环，其中递归被替换为另一个通过具有其他变量值的循环的传递。循环变量可以是局部变量，不必在接口中公开。在对二分查找函数的递归调用中，您只需调整一个参数，low 或 high，这使得重写函数变得容易：

int binarySearch(int d[], int length, int check)  
{
    int low = 0;
    int high = length;

    while (low < high) {
        int mid = (high - low) / 2 + low;

        if (d[mid] == check) return mid;

        if (check > d[mid]) {
            low = mid + 1;
        } else {
            high = mid;
        }
    }

    return -1;
}

请注意，我使用了一种稍微不同的方式来描述当前搜索的子数组：low 是包含的下限，但上限 high 是独占的。这是使用从零开始的数组索引的语言中范围的自然表示。然后由low == high 表示一个空子数组。

Answer 3

这很简单 - 事实上，您几乎完成了：您所需要的只是一个围绕递归函数的单行包装器，它将四参数函数转换为三参数函数。

编写匹配所需签名的函数：

int binSearch(int d[], int size, int check) {
    return binarySearch(d, 0, size-1, check);
}

当然，您也可以使用指针：不要将low 作为单独的参数传递，您可以将&d[low] 作为新的d 传递，并将high-low 作为长度传递。