php中二分法查找算法实例分析

下面是详细讲解“php中二分法查找算法实例分析”的完整攻略。

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1. 什么是二分法查找算法？

二分法查找算法，也称为折半搜索算法、二分搜索算法、对数搜索算法，用于在一定范围内查找特定的元素，其核心思想是将待查找范围不断缩小为原来的一半。这个算法的执行效率很高，可以在大数据集中迅速查找到所需的元素。

2. 实现步骤

下面是该算法的具体实现步骤：

1.确定初始查找范围，即数组的左边界和右边界，要查找的元素（目标值）。

2.使用整数中位数作为中间元素， 确定中间位置，即mid = (left+right)/2。

3.比较中间位置的元素和目标值的大小，如果中间位置的元素比目标值大，说明目标值在左半部分，则把查找范围缩小为[left,mid-1]，否则在右半部分，则把查找范围缩小为[mid+1, right]。

4.反复执行第二步和第三步，直到查找到目标值或者查找范围为空。

5.如果找到目标值，则返回相应的下标，否则返回-1，表示需要查找的元素不存在。

3. 示例说明

示例1

以下是一个简单的二分法查找算法的php实现：

function binarySearch($arr, $left, $right, $target)
{
    // 如果左右边界相等，说明没找到目标值
    while ($left <= $right) {
        $mid = floor(($left + $right) / 2); // 获取当前数组中间位置的下标
        if ($arr[$mid] == $target) {  // 如果当前位置的值和目标值相同
            return $mid;  // 返回当前位置的下标值
        }
        if ($arr[$mid] < $target) {  // 如果当前位置的值小于目标值
            $left = $mid + 1; // 将左边界设为mid+1，即右半部分
        }
        if ($arr[$mid] > $target) {  // 如果当前位置的值大于目标值
            $right = $mid - 1;  // 将右边界设为mid-1，即左半部分
        }
    }
    return -1; // 如果数组中不存在目标值，则返回-1
}

如果要在一个有序的数组$arr=[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]中找到目标值6,则可以调用该函数进行查找：

$result = binarySearch($arr, 0, count($arr) - 1, 6);
if ($result == -1) {
    echo "不存在该元素";
} else {
    echo "目标元素在数组中的下标为：" . $result;
}

最终输出的结果为：

目标元素在数组中的下标为：5

示例2

假设要在一个有序的数组$arr=[3,5,6,8,9,14,19,27,32]中查找元素14，则根据实现步骤，可以进行如下的查找：

1. 初始查找范围为整个数组，即$left=0,$right=8,$target=14

2. 使用中间元素6作为中间位置，mid=4

3. 比较中间位置的元素14和目标值14的大小，一致，查找成功，返回4

综上所述，二分法查找算法是一种高效的查找算法，其核心思想是对查找范围不断缩小为原来的一半，能够快速地查找到所需的元素。