PHP アルゴリズム分析: 二分探索アルゴリズムを使用して、順序付けされた配列内の要素をすばやく見つけるにはどうすればよいですか?

PHP アルゴリズム分析: 二分探索アルゴリズムを使用して、順序付けされた配列内の要素をすばやく見つけるにはどうすればよいですか?

概要:
バイナリ検索アルゴリズムは効率的な検索アルゴリズムであり、順序付けられた配列内の特定の要素を見つけるのに適しています。この記事では、二分探索アルゴリズムの原理を詳しく紹介し、PHP コード例を示します。

1. 原則:
   二分探索アルゴリズムは、探索範囲を半分に減らすことを繰り返すことで、ターゲット要素を迅速に見つけます。処理は次のとおりです:
2. まず、検索範囲を配列の先頭と末尾に絞り込みます;
3. 次に、中央の要素のインデックスを計算し、ターゲット要素と比較します。
4. ターゲット要素が中央の要素と等しい場合は、検索成功を直接返します;
##ターゲット要素が中央の要素より小さい場合は、ターゲット要素が左側にあることを意味します;
5. 対象要素が中間要素よりも大きい場合は、対象要素が中間要素の右側にあることを意味し、検索範囲は右半分に縮小されます;
6. ターゲット要素が見つかるまで、または検索範囲が空になるまで、つまり検索が失敗するまで、上記の手順を繰り返します。
7. コード例:
8. 以下は、PHP で実装されたバイナリ検索のコード例です:
   

function binarySearch($arr, $target) {
    $left = 0;                              // 查找范围的左边界
    $right = count($arr) - 1;               // 查找范围的右边界

    while ($left <= $right) {
        $mid = floor(($left + $right) / 2); // 计算中间元素的索引

        if ($arr[$mid] == $target) {
            return $mid;                    // 找到目标元素，返回索引
        } elseif ($arr[$mid] < $target) {
            $left = $mid + 1;               // 目标元素在中间元素的右侧
        } else {
            $right = $mid - 1;              // 目标元素在中间元素的左侧
        }
    }

    return -1;                              // 查找失败，返回-1
}

// 示例用法
$sortedArray = [1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19];
$targetElement = 11;
$result = binarySearch($sortedArray, $targetElement);

if ($result == -1) {
    echo "目标元素 $targetElement 不存在于数组中。";
} else {
    echo "目标元素 $targetElement 的索引是 $result。";
}

上の例では、

binarySearch# という名前のファイルを定義します。 ## 二分探索を実装する関数。この関数は、順序付けされた配列 $arr とターゲット要素 $target の 2 つのパラメーターを受け入れます。関数の実行中、2 つの変数 $left と $right が検索範囲の左右の境界を表すために使用され、境界を継続的に調整することで検索範囲を狭めます。 、ターゲット要素、またはそれが存在しないことを確認してください。 最後に、二分探索アルゴリズムを使用して順序付き配列内の特定の要素を検索し、結果を出力する方法を示す使用例を定義しました。

結論:

バイナリ検索アルゴリズムは効率的な検索アルゴリズムであり、順序付けされた配列で特定の要素が見つかるシナリオに適しています。二分探索では検索範囲を継続的に絞り込むことで、目的の要素を素早く見つけることができます。実際の開発では、必要に応じて二分探索アルゴリズムを組み合わせてコード設計を行うことで、探索効率を向上させることができます。

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