C/C++ 알고리즘

이진 탐색

매 비교마다 남은 범위의 절반을 버립니다.

이진 탐색이란?

매 비교마다 남은 범위의 절반을 버립니다.

정렬된 데이터를 로그 시간에 탐색합니다.

중요한 점

  • 빈 입력, 한 요소, 중복, 정렬된 입력을 테스트하세요.
  • 정확성과 최적화를 분리하세요.
  • 프로덕션에서는 standard library를 우선하세요.

이진 탐색 시각화

O(log n)

재생 또는 한 단계를 눌러 비교와 데이터 이동 과정을 확인하세요.

C와 C++ 코드 예제

C
실행 →
main.c
#include <stdio.h>

int search(const int *values, int size, int target) {
    int low = 0;
    int high = size - 1;
    while (low <= high) {
        int middle = low + (high - low) / 2;
        if (values[middle] == target) return middle;
        if (values[middle] < target) low = middle + 1;
        else high = middle - 1;
    }
    return -1;
}

int main(void) {
    int values[] = {3, 7, 11, 16, 23, 28};
    printf("index=%d\n", search(values, 6, 23));
}
예상 출력
index=4
C++
실행 →
main.cpp
#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <vector>

int main() {
    std::vector values{3, 7, 11, 16, 23, 28};
    auto match = std::lower_bound(values.begin(), values.end(), 23);
    std::cout << "index="
              << std::distance(values.begin(), match) << '\n';
}
예상 출력
index=4

C와 C++ 비교

입력은 sorted여야 합니다. C loop와 std::lower_bound는 random-access range에서 O(log n)입니다.

C

Loop, pointer, length와 buffer가 명시적입니다.

C++

Iterator와 algorithm이 연산과 저장 방식을 분리합니다.

연습 문제

두 버전을 실행하고 수정하여 각 언어의 보장을 관찰하세요.

  • 각 비교를 직접 추적하세요.
  • 중복과 극값을 테스트하세요.
  • Standard library와 benchmark하세요.