在 cs50 pset3 二进制搜索中陷入 while 循环答案

【问题标题】：Stuck in a while loop in cs50 pset3 binary search在 cs50 pset3 二进制搜索中陷入 while 循环
【发布时间】：2016-11-23 20:11:10
【问题描述】：

我正在尝试使用while 循环实现二进制搜索。当我正在寻找的int 在数组中时，它似乎有效；但是，当我正在搜索的 int 不存在时，程序似乎卡在循环中，而没有返回 false。我一直在使用gdb，但我似乎仍然无法找出错误。如您所见，我可能添加了一堆额外的 if 语句等，试图解决这个问题。

bool search(int value, int values[], int n) {
    sort(values, n);

    int begin = 0;
    int end = (n - 1);

    if (n < 1) {
        return false;
    }
    while (end > begin + 1) {
        int center = ((begin + end) / 2);
        if (values[0] == value) {
            return true;
        }
        if (begin == value) {
            return true;
        }
        if (end == value) {
            return true;
        }
        if (end == (begin + 1) || end == begin) {
            if (end == value || begin == value) {
                return true;
            } else {
                return false;
            }
        }
        if ((values[center]) == value) {
            return true;
        } else
        if ((values[center]) > value) {
            end = center;
        } else
        if ((values[center]) < value) {
            begin = center;
        } else {
            return false;
        }
    }
    // TODO: implement a searching algorithm
    return false;
}

【问题讨论】：

begin 和 end 是索引，为什么要与 value 比较？
SO 上有很多可用的二分搜索算法（肯定有，其中相当一部分也与 CS50 相关）。您应该查看其中的一些，以发现您的代码过于复杂且不正确。例如，First and last occurrence for binary search in C 中有一些有用的代码，它处理了一些比您需要的更复杂的情况，但也包含您需要的代码。你也可以看看if statement not recognizing true conditions。
@aknys：您可以通过单击分数下方的灰色复选标记来接受其中一个答案。

标签： c cs50

【解决方案1】：

你为什么要这样做？

if (values[0]==value)
    {
        return true;
    }
    if (begin == value)
    {
        return true;
    }
    if (end == value)
    {
        return true;
    }
    if (end == (begin+1) || end == begin)
    {
        if (end == value || begin == value)
        {
        return true;
        } 
        else
        {
        return false;
        }
    }

它们不是必需的。你可以像下面那样做

while(end>beg+1 && values[center]!=value)
     {
     if ((values[center])>value)
        end = center-1;
    else if (values[center]<value)
        begin = center+1;
    center=(end+begin)/2;
     }
     if(values[center]==value)
           return true;
     else return false;
    }

我不明白你为什么使用sort(values,n); 如果它是 C++ 代码，则将其用作 sort(values,values+n); 如果它是 C 代码，则使用任何算法根据您的数组 size 和 time 对数组进行排序。谢谢。

【讨论】：

【解决方案2】：

你不必要地把这个简单的事情复杂化了。您可以删除代码中的所有额外内容并使用它

   `if ((values[center])==value)
    {
        return true;
    }
    else if ((values[center])>value)
    {
        end = center-1;
    }
    else if ((values[center])<value)
    {
        begin = center+1;
    }

【讨论】：

【解决方案3】：

您的代码太复杂了。以下是一些提示：

您应该使用包含左侧索引而排除右侧索引的范围，这在 C 中是惯用的，并且会导致更简单的算法。
如果start 和end 非常大，您应该计算center = start + (end - start) / 2; 而不是center = (start + end) / 2; 以避免潜在的整数溢出。
数组大小应为size_t 类型，可能大于int。
将值与范围中间的元素的值进行比较：
- 如果相等，则找到值，返回true。
- 如果更小，则将范围缩小到左侧部分，排除中心。
- 否则将范围缩小到右侧部分，排除中心。
如果范围为空，则未找到该值，返回false。

这是一个更简单的版本：

bool search(int value, int values[], size_t n) {
    // Assuming values is sorted before calling this function
    //sort(values, n);

    size_t begin = 0;
    size_t end = n;

    while (begin < end) {
        size_t center = begin + (end - begin) / 2;
        if (value == values[center]) {
            return true;
        }
        if (value < values[center]) {
            end = center;
        } else {
            begin = center + 1;
        }
    }
    return false;
}

【讨论】：