二进制搜索未返回正确的值

Binary search not returning correct value

本文关键字：返回 搜索 二进制      更新时间：2023-10-16

我正在C++中实现二进制搜索算法，但该算法没有返回正确的值。代码可以在这里找到。

template<class T>
int binary_search(T search_value, T search_array[]) {
    int mid; /* The middle element of the remaining array to be searched. */
    int min = 0; /* The first index of the array. */
    /* This forumla gives us the size of the array. */
    int max = sizeof(search_array)/sizeof(search_array[0]);
    /* Continue searching until min >= max. */
    while (min < max) {
        /* Compute the value of mid using a formula that won't produce a number
         * larger than the maximum allowed value of an integer. */
        mid = (max-min)/2 + min;
        /* Depending the whether search_value is larger or smaller than the
         * value of whatever is at search_array[mid], set one of mid and max
         * equal to mid. */
        if (search_value > search_array[mid])
            min = mid + 1;
        else if (search_value < search_array[mid])
            max = mid + 1;
        else {
            return mid;
        }
    }
    return -1;
}

给定一个数组｛0，1，3，5，7，9｝并搜索3，函数应返回2，即数组中3的索引。不过，我的函数返回-1，这意味着在数组中找不到3。问题出在哪里？

int max = sizeof(search_array)/sizeof(search_array[0]);

这种方法不适合计算数组的大小，它只适用于创建数组的函数。

将数组的大小作为函数的参数传递，这是最简单的方法。

这一行至少有一个问题：

int max = sizeof(search_array)/sizeof(search_array[0]);

数组没有通过函数传递，所以您的声明：

int binary_search(T search_value, T search_array[])

与相同

int binary_search(T search_value, T *search_array)

因此，max是指针的大小除以元素的大小，所以在最佳情况下，它可能高达6，但最有可能是0或1。

我认为在C++中，您可以通过引用传递数组，并使用以下声明形式知道其大小：

template <size_t array_length>
void foo (const char (&data) [array_length])
{
   // ...
}

您的实现中有一个错误：

else if (search_value < search_array[mid])
    max = mid + 1;

应该是：

    max = mid - 1;

这一行并没有做你认为它会做的事情：

int max = sizeof(search_array)/sizeof(search_array[0]);

因为数组在传递到函数中时会自动衰减为指针，这将有效地等于：

int max = sizeof(void*)/sizeof(search_array[0]);

这不是你想要的。使用为您存储大小的std::vector或手动size_t array_length参数。

int max = sizeof(search_array)/sizeof(search_array[0]);

search_array是指针而不是数组。

函数原型中T类型数组的参数被自动调整为指向T的指针。

此行涉及：

int max = sizeof(search_array)/sizeof(search_array[0]);

sizeof(search_array)将是指针的大小，4或8个字节，具体取决于平台。通常，我会尽量避免在变量上使用sizeof。它在打字时表现得更好。例如，在您的案例中为sizeof(T)。

当索引从0开始时，您的最大值需要少一个。

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