Swift - 二分搜索

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原理解析

在有序的数组中查找特定元素的搜索

问题描述：

从一列有序的数组中查找是否包含27
[4, 13, 38, 49, 55, 65, 76, 97]

代码：

//二分搜索
    //假设nums是一个升序数组
    func  p_binarySearch(nums: [Int], target: Int) -> Bool {
        var left = 0, mid = 0, right = nums.count - 1
        
        while left <= right {
            mid = (right - left) / 2 + left
            if nums[mid] == target {
                return true
            } else if nums[mid] < target {
                left = mid + 1
            } else {
                right = mid - 1
            }
        }
        
        return false
    }

测试：

 @objc func binarySearch()
    {
        //在数组中查找是否包含27
        let binarySearchArray = [4, 13, 38, 49, 55, 65, 76, 97]
        let result = p_binarySearch(nums: binarySearchArray, target: 27)
        print(result)
    }

结果：

false

注意细节

• mid 被定义在While 循环外面，如果被定义在里面，则每次循环都要重新给mid 分配内存空间，从而造成不必要的浪费；而被定义在循环外面，每次循环只要重新赋值
• 每次给每次重新给 mid 赋值不能写成mid = (right + left) / 2。这种写法表面上看没有问题，但当数组的长度非常大，算法又已经搜索到了最右边部分的时候那么right + left就会非常之大，造成溢出导致程序崩溃。所以解决问题的办法是写成 mid = (right - left) / 2 + left

当然，我们可以用递归来实现二分搜索：

func binarySearch(nums: [Int], target: Int) -> Bool {
  return binarySearch(nums: nums, target: target, left: 0, right: nums.count - 1)
}

func binarySearch(nums: [Int], target: Int, left: Int, right: Int) -> Bool {
  guard left <= right else {
    return false
  }
  
  let mid = (right - left) / 2 + left
  
  if nums[mid] == target {
    return true
  } else if nums[mid] < target {
    return binarySearch(nums: nums, target: target, left: mid + 1, right: right)
  } else {
    return binarySearch(nums: nums, target: target, left: left, right: mid - 1)
  }
}