数组搜索算法之折半搜索

一. 方法原理

当从一个给定的序列数组arr中, 查找某个特定值value时, 折半搜索法是这样做的:

  1. 1. 确定搜索范围的起始点: 起点startIndex = 0, 终点endIndex = arr.length – 1;
  2. 2. 根据起始点来确定一个中间点middle = Math.floor((终点 – 起点) / 2);
  3. 3. 在startIndex < endIndex的前提下, 比较arr[middle]与value的大小:

    (1) arr[middle] < value
    调整搜索范围为数组的后半部分, 即startIndex = middle + 1, endIndex = arr.length -1;

    (2) arr[middle] > value
    调整搜索范围为数组的前半部分, 即startIndex = 0, endIndex = middle – 1;
    接着, 重新计算middle, 再比较arr[middle]与value, 直到两者相等或者startIndex >= endIndex.

二. 例子

// 该例的写法适用于序列为由小到大的数组
function binarySearch(arr, value) {
    var startIndex = 0,
        endIndex = arr.length - 1;
        middle = Math.floor((endIndex - startIndex) / 2);
    while (arr[middle] !== value && startIndex < endIndex) {
        if (arr[middle] > value) {
            endIndex = middle - 1;
        } else if (arr[middle] < value) {
            startIndex = middle + 1;
        }
       middle = Math.floor((endIndex - startIndex) / 2);
    }
    return (arr[middle] !== value) ? -1 : middle;
}

三. 优缺点

(1) 优点: 每查找一次, 被查找的数组项数量会减少一半, 因此其在性能上要优于线性搜索法(在数组项较多时, 尤其明显);

(2) 缺点: 只适用于序列数组, 在对普通数组使用该方法之前, 需要对数组进行排序.

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