在 C 中实现二分查找答案

【问题标题】：Implementing Binary Search in C在 C 中实现二分查找
【发布时间】：2016-02-23 12:26:55
【问题描述】：

关于实现二分搜索的快速问题 :-)。这是我现在拥有的功能，我还没有完全弄清楚为 i 传递正确数字的逻辑。但是，当我调试这个函数时，我发现当value = values[i] (match)时，出现了意想不到的行为。

我的意图是返回 true，从而触发匹配并退出函数。实际行为结果返回 true；然后返回false；（错误地）。有谁知道如何确保返回 true；退出函数？或指导我走向错误的提示？非常感谢！

bool search(int value, int values[], int n){

   int i = ((n - 1) / 2); 

   if(value == values[i])
   {
      return true;
   }
   else if(value < values[i])
   {
      n = i;
      search(value, values, n);
   }
   else if(value > values[i])
   {
      n = (i * 1.5);
      search(value, values, n);
   } 
   return false; 
}

【问题讨论】：

stackoverflow.com/questions/30226430/binary-search-c
True 返回。然后调用者忽略 true 并返回 false。然后，调用者会忽略 false 并返回 false。以此类推，回到顶层。

标签： c binary-search

【解决方案1】：

您缺少几个 return 关键字。

search(value, values, n);

应该是：

return search(value, values, n);

有两条这样的行。

如果没有那些return 关键字，函数总是会走到最后并返回false。

更新，以回应 OP 的评论

您的函数没有任何检查来确保values 不会被越界访问。我认为它永远不会尝试访问具有负索引的任何内容，但它有机会访问索引高于允许的索引值的元素。我建议更改要使用的功能：

int search(int value, int values[], int start, int end)
{
   if ( start >= end )
   {
      return 0;
   }

   int mid = (start + end)/2; 

   if(value < values[mid])
   {
      return search(value, values, start, mid);
   }
   else if(value > values[mid])
   {
      return search(value, values, mid+1, end);
   } 
   else
   {
      return (value == values[mid]);
   }
}

并在从函数外部调用时使用正确的 start 和 end 值调用它。

int values[] = {1, 4, 6, 8};
bool found = search(2, values, 0, sizeof(values));

【讨论】：

谢谢@r-sahu！这修复了调试中的函数并返回了正确的发现。当我在我们更大的分配程序中测试它时，它导致了分段错误。我的实施中是否存在任何可能导致此问题的关键问题？
最有可能的是，如果您在更大的应用程序中使用答案，它仍然会使用 bool search(int value, int values[], int n) 而不是调用搜索的 bool search(int value, int values[], int start, int end) 调用函数。

【解决方案2】：

让我评论一下，可以用你的界面编写一个有效的函数版本。比如：

bool search(int value, int values[], int n)
{
  if (n == 0) // searching in an empty set?
    return false;

  int i = (n - 1) / 2;

  if (value == values[i]) // the middle contains value?
    return true;
  else if (value < values[i]) // would be value to the left of i
    return search(value, values, i);
   else // so it would be to the right; no need of if (value > values[i])
     return search(value, values + i + 1, n - i - 1);
}

此函数与您的签名相同，通过元素数量n 和数组指针的基数来缩小搜索范围。向中心左侧搜索时，元素数减少到i，向右搜索时数组基址增加i + 1，元素数减少i + 1 .

请注意，您的第三个if 不是必需的；如果达到，则谓词始终为真，因为value 不等于不小于value[i]，所以它更大。

【讨论】：