c++程序二分法求解
二分法c语言

二分法c语言二分法又称为折半法,是指一种在有序数列中查找某一特定元素的搜索算法,该算法可以大大减少搜索所需的时间。
这种算法可用于C语言中,并可以极大地提高搜索效率。
在C语言中实现二分法算法的原理非常简单:先从有序数列中间位置开始查找,然后根据查找的值大小,把数列分为两部分,在相应的一部分中继续查找,直到找到要查找的元素为止。
这里需要指出的是,假设要查找的元素不存在,那么该算法在C语言中运行的时间是O(logN),其中N是要查找的元素的数量。
在C语言中,实现二分法的代码非常简单,如下所示:int BinarySearch(int A[], int n, int v){int left = 0;int right = n - 1;while (left <= right){int mid = (left + right) / 2;if (A[mid] == v)return mid;else if (A[mid] > v)right = mid - 1;elseleft = mid + 1;}return -1;}该算法有两个参数,一个是A[],数组存放要查找的数据;另一个参数是v,是要查找的数据值。
在算法初始化的时候,给left和right参数赋值,left赋值为0,right赋值为要查找数据的长度减1,即n-1。
之后,在while循环中,不断判断以及更新left和right的值,直到查找到目标值,返回值为mid,或者left>right 时,返回值为-1。
以上是C语言中实现二分法的一般思路以及代码实现,从实现过程可以看出,二分法在查找有序数组中的元素时,能够在O(logN)的时间内完成,比顺序查找算法快得多。
因此,二分法在编程中可以作为一种非常有效的查找算法,极大地提高搜索效率。
与二分法相比,顺序查找算法在查找有序数组中的元素时,其时间复杂度为O(n),比二分查找算法高得多。
而从实现代码来看,顺序查找算法只需要两个for循环,而二分查找算法则需要while 循环,所以写起来就要复杂得多。
c语言二分查找算法代码

c语言二分查找算法代码C语言二分查找算法是一种非常常用的查找算法,也是一种高效的算法,特别是当数据规模非常大时,它的优势体现得更加明显。
通过对待查找的数据进行二分割,然后迭代比对的方式,二分查找算法能够在较短的时间内准确地定位目标所在的索引位置。
本文将介绍C语言二分查找算法的代码实现,以及如何通过该算法查找并定位数据目标。
1.基本思想C语言二分查找算法是利用了待查找的数据有序的特性,通过将数据逐渐逼近目标值,最终定位目标所在的位置。
具体实现过程如下:(1)首先确定数据的中间位置。
(2)将待查找的目标值与中间位置的值进行比较。
(3)如果目标值等于中间位置的值,则返回中间位置的索引。
(4)如果目标值小于中间位置的值,则将数据的范围缩小到第一项到中间项之间的数据。
(5)如果目标值大于中间位置的值,则将数据的范围缩小到中间项到最后一项之间的数据。
(6)重复以上步骤,直到找到目标值。
二分查找算法的核心思想就是不断缩小数据的范围,将数据迭代划分为两部分,缩小搜索的范围,以快速定位目标值所在的索引位置。
2.代码实现C语言实现二分查找算法虽然简单,但是需要考虑很多边界条件,才能保证算法的正确性和鲁棒性。
下面,我们将介绍二分查找算法的代码实现。
(1)基本二分查找算法```c int binary_search(int *arr, int num, intvalue) { int low = 0, high = num - 1, mid;while(low <= high) { mid = (low + high)/ 2; if(arr[mid] == value)return mid; else if(arr[mid] > value) high = mid - 1; else low = mid+ 1; } return -1; } ```该算法的基本思路已经在上面进行了分析。
该代码实现中,arr为待查找的有序数据,num为数据的个数,value为待查找的目标值。
【精品】浅析二分法及其Matlab和C程序实现

浅析二分法及其Matlab和C程序实现第一部分:二分法浅析用二分法求方程的近似解是紧跟在“函数的零点”之后的教学内容。
从联系的角度看,前面一节,学生已经学习了方程的根与函数的零点之间存在着对立统一的关系,这一节则是介绍一种具体的方法来运用这一关系解决问题。
从整个教材来分析,这一部分的内容是在“函数的应用”这一大章节之下。
新课程标准中强调函数的应用性,这里包括两个方面:一方面是函数在生活实践中的应用,函数建模等内容属于这个范畴;另一方面则是函数在数学自身范围内的应用,“二分法”即是其中的代表。
基于以上的分析,笔者给出了以下的一些教学建议,与读者朋友们分享。
一、为什么要用二分法就通过试验缩小搜索区间来讲,试验点不一定取中点,取其他的点也可以,那么为什么取中点呢?下面以搜索区间为[0,1]的情况作讨论。
一种对所有搜索区间为[0,1]的方程f(x)=0都适用的方法,即对集合G={f(x)=0,f (x)连续,且f(0)·f(1)<0}中的所有方程都适用的方法.一个合理的假设是:G中所有方程f(x)=0的根在[0,1]上均匀分布.设试验点是c,那么c将[0,1]分成[0,c]和[c,1]两部分,它们的长度分别是c和1-c.由假设,通过试验保留的搜索区间是[0,c](即方程f(x)=0的根在[0,c]中)的概率是c,通过试验保留的搜索区间是[c,1]的概率是1-c.因此,通过一次试验保留的搜索区间的期望长度为c2+(1-c)2=2c2-2c+1=2(c-)2+,容易看出,当c=的时候,通过一次试验保留的搜索区间的期望长度最小。
这就是取中点作为试验点的原因。
二、引入方法方法1:已知商店里一件商品的利润y与它的价格x之间满足函数关系y=x2-4x+3,请画出这个函数的图像,并思考当价格为多少元的时候商店不盈也不亏.方法2:创设问题情景:蹦极运动.设下落的时间t秒.人离开参照点“礁石尖端”的位移为S(S=0表示人在礁石点处,向下取负,向上取正),开始下落时,时间t=0,在t ∈[4,6]时的变化如下表:问:这段时间内人有几次通过礁石尖端处?方法3:使用“幸运52”猜测商品价格的游戏作情景.方法4:(1)请同学们思考下面的问题:能否解下列的方程①x2-2x-1=0②lg x=3-x③x4-3x-1=0(2)特殊入手:不解方程求方程x2-2x-1=0的近似解(精确到0.01).方法1、2、3都是以“实际问题”为情境引入.方法4以学生已有的认知水平:会求一元二次方程的实数解,对应二次函数的图像与二轴的交点坐标.让学生探究具体的一元二次方程的根与其对应的一元二次函数的图像与二轴的交点的横坐标的关系,再探究一般的一元二次方程的根与其对应的一元二次函数的图像与x轴的交点的横坐标的关系.三、函数零点的处理用二分法求方程近似解的理论基础是零点存在定理.下面我们来看看教材上描述的零点存在定理.如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图像是连续不断的一条曲线,并且有f(a)f(b)<0,那么函数y=f(x)在区间[a,b]内有零点即存在c∈(a,b),使f(c)=0.由此可见,定理的题设部分有两个条件:(1)y=f(x)在区间[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线;(2)f(a)f(b)<0.学生在运用这个定理时往往会存在以下疑问:①我怎样去判断某一函数的图像在某一区间是连续不断的呢?②y=f(x)满足条件(1)(2)就一定存在零点,那么是否只存在一个零点呢?③若把条件(2)改为f(a)f(b)>0,则y=f(x)在(a,b)是否就不存在零点呢?对于问题①,我们可以告诉学生我们前面所学的一次函数、二次函数、指数函数、对数函数、幂函数在它们各自的定义域内图像都是连续的.这些函数经过加减乘除或经过复合而成的新的函数在各自的定义域内图像仍然是连续的.对于问题②,主要通过观察函数图像来总结.(1)对全部零点为单重零点既对应方程无重根的情况.y=f(x)在区间[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线且f(a)f(b)<0,则y=f(x)在(a,b)上有奇数个零点.若y=f(x)在区间[a,b]上单调则y=f(x)在(a,b)上有唯一零点.y=f(x)在区间[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线且f(a)f(b)>0,则y=f(x)在(a,b)上有偶数个零点.若y=f(x)在区间[a,b]上单调则y=f(x)在(a,b)上有无零点.可以看出连续函数的零点具有一个很重要的性质:函数的图象如果是连续的,当它通过零点时,函数的值变号,也就是图象要经过该点要穿越x轴.(2)对多重零点的情况从图7、图8可以看出偶数重零点不穿过x轴;奇数重零点穿过x轴.函数若有一零点为多重零点,当该零点为偶重零点时,图象通过该零点时,函数值不变号,也就是图象经过该零点而不穿越x轴.当该零点为奇重零点时,图象经过该点时函数值要变号,也就是图象经过该零点且穿越x轴.处理好这个问题是本节课的关键.四、精度精确度的说明是一个无法避免的问题,而且需要和初中学习的“精确到”有所区分.教学中不可能让学生掌握严格的、形式化的定义,而且教科书对此也作了简化处理:对于达到精确度ε的界定是只要精确值所在区间的长度小于ε,那么这个区间的所有的值就都是满足精确度ε的近似值.那么,如何让学生明白这个含义呢?一个可行的方法就是通过简单例子来说明问题.最后,在学生思考、讨论及进一步分析的基础上给出精确度的含义:“一般地,对于数值x,如果要获得它的满足精确度0.01的近似值,就是找到一个包含x的区间[a,b],只要|a-b|<0.01即可.”五、二分法的定义与步骤利用二分法求方程的近似解时,学生用二分法求方程的近似解最大的困难就是第一步.第一步确定初始区间不好把握.要引导学生先研究函数的性质,画出函数大致图象,再确定初始区间.如果我们对函数的性质不了解,不能画出大致图象,问题比较麻烦,只能采用尝试的办法去搜索它的初始区间.六、信息技术的使用有意识借助计算器和几何画板帮助学生探究得到零点个数,下面以E xc el为例引导学生求y=ln(2x+6)+3-3x的零点.先用画函数图象工具画出函数图象.确定初始区间为[1,2],然后确定第一次迭代时每个单元格的公式,最后填充即可:x1(x1+x2)/2x2f(x1)f((x1+x2)/2)f(x2)f(x1)f(x2)f((x1+x2)/2)f(x1)f((x1+x2)/2)f(x2)精度迭代次数11.522.0794420.001072-3.69741-7.6885581540.002229483-0.00396111.51.7520.001072-1.58723-3.69741-0.003964201-0.0017017555.8686460.521.51.6251.750.001072-0.73642-1.58723-0.001701755-0.0007895521.1688620.2531.51.56251.6250.001072-0.35445-0.73642-0.000789552-0.0003800290.2610250.12541.51.531251.56250.001072-0.1735-0.35445-0.000380029-0.0001860160.0614970.062551.51.5156251.531250.001072-0.08543-0.1735-0.000186016-9.15918E-050.0148220.0312561.51.5078131.5156250.001072-0.04198-0.08543-9.15918E-05-4.50126E-050.0035870.01562571.51.5039061.5078130.001072-0.02041-0.04198-4.50126E-05-2.18796E-050.0008570.81.51.5019531.5039060.001072-0.00966-0.02041-2.18796E-05-1.03521E-050.0001970.91.51.5009771.5019530.001072-0.00429-0.00966-1.03521E-05-4.59805E-064.14E-050.001953125101.51.5004881.5009770.001072-0.00161-0.00429-4.59805E-06-1.72346E-066.89E-060.000976563111.51.5002441.5004880.001072-0.00027-0.00161-1.72346E-06-2.8677E-074.3E-070.000488281121.51.5001221.5002440.0010720.000402-0.00027-2.8677E-074.31423E-07-1.1E-070.000244141131.5001221.5001831.5002440.0004026.75E-05-0.00027-1.07627E-072.71495E-08-1.8E-080.141.5001831.5002141.5002446.75E-05-1E-04-0.00027-1.80465E-08-6.74688E-092.67E-086.10352E-05151.5001831.5001981.5002146.75E-05-1.6E-05-1E-04-6.74688E-09-1.09724E-091.63E-093.05176E-05161.5001831.5001911.5001986.75E-052.56E-05-1.6E-05-1.09724E-091.72755E-09-4.2E-101.52588E-05171.5001911.5001951.5001982.56E-054.67E-06-1.6E-05-4.16389E-101.19598E-10-7.6E-117.62939E-06181.5001951.5001961.5001984.67E-06-5.8E-06-1.6E-05-7.59619E-11-2.70718E-119.43E-113.8147E-06191.5001951.5001961.5001964.67E-06-5.6E-07-5.8E-06-2.70718E-11-2.62675E-123.26E-121.90735E-06201.5001951.5001951.5001964.67E-062.05E-06-5.6E-07-2.62675E-129.59574E-12 -1.2E-129.53674E-07211.5001951.5001951.5001962.05E-067.46E-07-5.6E-07-1.15526E-121.53249E-12-4.2E-134.76837E-0722七、二分法思想的应用注意用二分法的思想解决其他问题.(2006浙江16题)设f(x)=3ax,f(0)>0,f(1)>0,求证:(Ⅰ)a>0且-2<<-1;(Ⅱ)方程f(x)=0在(0,1)内有两个实根.证明:(I)(略)(II)解法1:抛物线的顶点坐标为,利用二分法思想在的两边乘以,得.又因为而所以方程在区间与内分别有一实根。
二分查找 c语言

二分查找c语言摘要:1.二分查找算法简介2.二分查找算法的实现3.二分查找算法的应用4.总结正文:1.二分查找算法简介二分查找算法(Binary Search Algorithm)是一种高效的查找方法,适用于有序数组。
它的基本思想是将待查找的值与数组的中间元素进行比较,根据大小关系确定新的查找范围,不断缩小查找范围,直到找到目标值或查找范围为空。
二分查找算法的时间复杂度为O(logn),其中n 为数组元素个数。
2.二分查找算法的实现下面我们以C 语言为例,实现二分查找算法:```c#include <stdio.h>int binary_search(int arr[], int len, int target) {int left = 0;int right = len - 1;while (left <= right) {int mid = left + (right - left) / 2;if (arr[mid] == target) {return mid;} else if (arr[mid] < target) {left = mid + 1;} else {right = mid - 1;}}return -1; // 未找到目标值}int main() {int arr[] = {1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19};int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);int target = 11;int result = binary_search(arr, len, target);if (result != -1) {printf("找到目标值,索引为:%d ", result);} else {printf("未找到目标值");}return 0;}```3.二分查找算法的应用二分查找算法广泛应用于各种需要查找数据的问题中,例如:搜索引擎、文件查找、数据排序等。
ACM_C语言二分法

例题2:
hdu4282 Description 找到三个正整数X,Y,Z其中(X < Y, Z > 1) 并且 X^Z + Y^Z + XYZ = K 其中K是已知的; Input 这里有多组输入数据,每次数据输入一个数字K,(0 < K < 2^31),K=0的时候输入结束。 Output 输出总共有几种X,Y,Z存在的情况。
900
思路:
1.首先确定范围:n个工程队伍承包m条路,且n<=m,现在求修完 最短时间,那么这道题目所求的就是这n个工程队伍同时开工,谁最 后结束才真正意味这路程修完了,修完的时间取决于最后一个竣工 的,要想修完的时间最短,那么最后一个竣工的时间必须尽量短。 一个队伍最多修路就是承包这m段路,其余队伍都不承包,那么总 路程就是m条路的和,总时间即也为和。 上限可以确定为m条路的和,下限呢?每条路只能给一个队伍,而 不能分开给,所以如果n==m的时候,让每个队伍修一段路,竣工时 间就是最长的那段路竣工的时间,下限可以确定为m条路中最长的 路。 2.循环结构:while(low<high){不断缩小范围找到可行解;} 3.选择结构:利用一个check函数,判断这个长度是否满足可以让n 个队伍承包m条路。如果该长度太短,那么队伍就不够了,如果长 度太长,那么继续缩小长度范围。一直到恰好为止。
二分区间表:
二分过程:
循 环 次 数 :
二分要不断把区间缩小为原来的二分 之一, 再分为这二分之一的二分之一, 不断缩小区间,找到满足的情况;
利用计算机能够麻木快速的计算
来完美的使用二分……
前提:在有序的情况下(局限性)
…
现在要求精确到0.01,如果要求更精确,小数点后几位, 那么会继续计算下去,一次类推,总共计算了多少次呢? 答案:log 2 (n),计算机里log(n)就表示log2 (n), 所以时间复杂度是O(log(n))
二分查找 c语言

二分查找 c语言(原创版)目录1.二分查找算法概述2.二分查找算法原理3.二分查找算法的 C 语言实现4.二分查找算法的应用示例5.总结正文【1.二分查找算法概述】二分查找算法是一种在有序数组中查找某一特定元素的搜索算法。
搜索过程从数组的中间元素开始,如果中间元素正好是要查找的元素,则搜索过程结束;如果某一特定元素大于或者小于中间元素,则在数组大于或小于中间元素的那一半中查找,而且跟开始一样从中间元素开始比较。
如果在某一步骤数组为空,则代表找不到。
这种搜索算法每一次比较都使搜索范围缩小一半。
【2.二分查找算法原理】二分查找算法要求数组是有序的。
它的原理是:在有序数组中,要查找的元素只可能出现在数组的某个特定区间,而二分查找算法每次都将搜索范围缩小一半,直到找到要查找的元素或者搜索范围为空。
【3.二分查找算法的 C 语言实现】以下是二分查找算法的 C 语言实现代码:```c#include <stdio.h>int binary_search(int arr[], int len, int target) { int left = 0;int right = len - 1;while (left <= right) {int mid = left + (right - left) / 2;if (arr[mid] == target) {return mid;} else if (arr[mid] < target) {left = mid + 1;} else {right = mid - 1;}}return -1;}int main() {int arr[] = {1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19}; int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);int target = 13;int result = binary_search(arr, len, target);if (result!= -1) {printf("找到目标元素 %d,索引为 %d。
二分法查找c语言程序

二分法查找c语言程序二分法查找是一种在有序数组中查找某个特定值的技术,其核心思想是:首先选取数组中间位置的元素,如果该元素正好是要查找的元素,则查找过程结束;如果该元素大于要查找的元素,则在数组的前半部分再进行查找;如果该元素小于要查找的元素,则在数组的后半部分再进行查找。
重复以上过程,直到找到要查找的元素,或者查找范围为空。
用c语言实现二分法查找的程序:#include <stdio.h> // 声明函数 int binarySearch(int arr[], int left, int right, int key); // 主函数 int main() { // 定义数组int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}; // 计算数组的大小 int size = sizeof(arr) /sizeof(arr[0]); // 要查找的元素 int key = 4; // 用二分法查找 int result = binarySearch(arr, 0, size - 1, key); // 打印查找结果 if (result == -1) printf("元素不存在\n"); else printf("元素位置为:%d\n", result); return 0; } // 二分法查找函数 int binarySearch(int arr[], int left, intright, int key) { // 定义中间位置 intmid; // 当左侧位置小于右侧位置时,循环查找while (left <= right) { // 求出中间位置 mid = (left + right) / 2; //如果查找的key值等于中间位置的元素,则返回元素位置if (key == arr[mid]) return mid;// 如果查找的key值大于中间位置的元素,则从数组的右半部分开始查找 else if (key > arr[mid]) left = mid + 1; // 如果查找的key值小于中间位置的元素,则从数组的左半部分开始查找else right = mid - 1; } //如果查找不到,则返回-1 return -1; }。
c语言实现二分查找的算法 -回复

c语言实现二分查找的算法-回复【C语言实现二分查找的算法】引言:二分查找是一种非常常用且高效的搜索算法,适用于有序列表中元素的查找。
本文将介绍如何使用C语言实现二分查找的算法,并逐步解析其原理和代码实现。
一、什么是二分查找?二分查找,也称为折半查找,是一种基于比较的查找算法。
它的基本原理是将查找区间反复二分,直到找到目标元素或者区间为空为止。
因为每次查找都将查找区间缩小一半,所以该算法的时间复杂度为O(logn),非常高效。
二、二分查找的前提条件二分查找算法要求查找的列表必须是有序的。
这意味着在进行二分查找前,我们需要首先对目标列表进行排序。
可以使用不同的排序算法,如冒泡排序、插入排序或快速排序等。
三、二分查找的步骤下面将详细介绍二分查找的步骤:1. 确定查找的起始位置和结束位置。
设定初始的查找区间为整个列表,也就是起始位置为0,结束位置为n-1,其中n为列表的长度。
2. 计算查找区间的中间位置。
找到起始位置和结束位置的中间位置,可以使用公式mid = (start + end) / 2。
3. 比较中间位置的元素与目标元素的大小。
将目标元素与中间位置的元素进行比较,如果相等,则找到了目标元素,返回结果;如果目标元素小于中间位置的元素,则将查找区间缩小为前半部分;如果目标元素大于中间位置的元素,则将查找区间缩小为后半部分。
4. 重复上述步骤,直到找到目标元素或者查找区间为空。
通过不断地缩小查找区间,二分查找算法最终会找到目标元素,或者确定目标元素不在列表中。
四、C语言实现二分查找的代码下面是一个使用C语言实现二分查找的代码示例:c#include <stdio.h>int binarySearch(int arr[], int target, int start, int end) { while (start <= end) {int mid = (start + end) / 2;if (arr[mid] == target) {return mid;}else if (arr[mid] < target) {start = mid + 1;}else {end = mid - 1;}}return -1; 表示未找到目标元素}int main() {int arr[] = {1, 3, 5, 7, 9, 11, 13};int target = 9;int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);int resultIndex = binarySearch(arr, target, 0, n - 1);if (resultIndex != -1) {printf("目标元素的索引为:d\n", resultIndex);}else {printf("未找到目标元素。