在C程序中二分查找（递归和迭代）

二分查找 是一种搜索算法，用于在已排序的数组中找到一个元素（目标值）的位置。在应用二分查找之前，数组应该是已排序的。

二分查找也被称为对数搜索、二叉搜索、半区间搜索等。

工作原理

二分查找算法通过将要搜索的元素与数组的中间元素进行比较，并根据比较结果执行相应的步骤。

情况1 - 元素 = 中间值，找到元素并返回索引。

情况2 - 元素 > 中间值，从中间索引+1开始，在n的范围内搜索元素。

情况3 - 元素 < 中间值，在0索引到中间-1的范围内搜索元素。

算法

初始值参数，结束值参数

Step 1 : Find the middle element of array. using ,
middle = initial_value + end_value / 2 ;
Step 2 : If middle = element, return ‘element found’ and index.
Step 3 : if middle > element, call the function with end_value = middle - 1 .
Step 4 : if middle < element, call the function with start_value = middle + 1 .
Step 5 : exit.

二分搜索算法的实现函数使用再次调用函数的方式。这个调用可以有两种类型：-

迭代调用
递归调用
迭代调用 是多次循环遍历相同的代码块。

递归调用 是一次又一次地调用同一个函数。

使用迭代调用实现二分搜索的程序

示例

#include <stdio.h>
int iterativeBinarySearch(int array[], int start_index, int end_index, int element){
   while (start_index <= end_index){
      int middle = start_index + (end_index- start_index )/2;
      if (array[middle] == element)
         return middle;
      if (array[middle] < element)
         start_index = middle + 1;
      else
         end_index = middle - 1;
   }
   return -1;
}
int main(void){
   int array[] = {1, 4, 7, 9, 16, 56, 70};
   int n = 7;
   int element = 16;
   int found_index = iterativeBinarySearch(array, 0, n-1, element);
   if(found_index == -1 ) {
      printf("Element not found in the array ");
   }
   else {
      printf("Element found at index : %d",found_index);
   }
   return 0;
}

输出

Element found at index : 4

使用递归调用实现二分搜索的程序

例子

#include <stdio.h>
int recursiveBinarySearch(int array[], int start_index, int end_index, int element){
   if (end_index >= start_index){
      int middle = start_index + (end_index - start_index )/2;
      if (array[middle] == element)
         return middle;
      if (array[middle] > element)
         return recursiveBinarySearch(array, start_index, middle-1, element);
      return recursiveBinarySearch(array, middle+1, end_index, element);
   }
   return -1;
}
int main(void){
   int array[] = {1, 4, 7, 9, 16, 56, 70};
   int n = 7;
   int element = 9;
   int found_index = recursiveBinarySearch(array, 0, n-1, element);
   if(found_index == -1 ) {
      printf("Element not found in the array ");
   }
   else {
      printf("Element found at index : %d",found_index);
   }
   return 0;
}