Python二分法查找遞歸與非遞歸實現(xiàn)

原理

二分法查找的原理非常直觀和易于理解:
假設(shè)有一個已經(jīng)排序好的列表,在其中查找某個元素,如果查找到,就返回該元素的索引index值,如果沒有查找到,則返回None.
這個算法有兩個版本,遞歸和非遞歸,遞歸的版本比較容易理解。

要點

需要注意的是,在判斷是否對整個列表遍歷完的時候,需要判斷現(xiàn)在搜索的列表首尾元素索引值是否有效,如果首元素索引值已經(jīng)超過尾元素的索引值,則整個遍歷已經(jīng)結(jié)束,只是沒有找到,應該直接返回None.

Python代碼實現(xiàn)

下面的代碼在Python 3上測試通過

遞歸版本:

def bin_search_recursively(l, first, last, n):
  '''Binary search n in list l which has been sorted already, returns
  the index if found, else returns None.'''
  if first > last:
    return None

  mid = (first + last) // 2 # Use / 2 if you're using Python 2
  if l[mid] > n:
    return bin_search_recursively(l, first, mid - 1, n)
  elif l[mid] < n:
    return bin_search_recursively(l, mid + 1, last, n)
  else:
    return mid


if __name__ == '__main__':
  sorted_num_list = list(range(1, 11))
  first = 0
  last = len(sorted_num_list) - 1
  n1 = 12
  n2 = 6

  print(bin_search_recursively(sorted_num_list, first, last, n1))
  print(bin_search_recursively(sorted_num_list, first, last, n2))

代碼輸出:

None

5

非遞歸版本:

def bin_search_nonrecursively(l, first, last, n):
  '''Binary search n in list l which has been sorted already, returns
  the index if found, else returns None.'''
  while first <= last:
    mid = (first + last) // 2 # Use / 2 if you're using Python 2

    if l[mid] > n:
      last = mid - 1
    elif l[mid] < n:
      first = mid + 1
    else:
      return mid

    return None


if __name__ == '__main__':
  sorted_num_list = list(range(1, 11))
  first = 0
  last = len(sorted_num_list) - 1
  n1 = 12
  n2 = 6

  print(bin_search_nonrecursively(sorted_num_list, first, last, n1))
  print(bin_search_nonrecursively(sorted_num_list, first, last, n2))

代碼輸出:

None

5

最后編輯于
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