Binary Search
Binary search ตัดครึ่งช่วงหลังทุก comparison
Binary Search คืออะไร?
Binary search ตัดครึ่งช่วงหลังทุก comparison
ค้นข้อมูลเรียงแล้วในเวลา logarithmic
ประเด็นสำคัญ
- ทดสอบ input ว่าง หนึ่งสมาชิก ซ้ำ และเรียงแล้ว
- แยก correctness จาก optimization
- ใช้ standard library ใน production เมื่อเหมาะสม
ภาพจำลอง Binary Search
O(log n)กด เล่น หรือ ทีละขั้น เพื่อดูการเปรียบเทียบและการย้ายข้อมูลแต่ละขั้น
ตัวอย่างโค้ด C และ C++
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));
}
index=4
C++
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';
}
index=4
เปรียบเทียบ C และ C++
Input ต้อง sorted โดย loop C และ std::lower_bound เป็น O(log n) บน random-access range
C
Loop, pointer, length และ buffer เขียนอย่างชัดเจน
C++
Iterator และ algorithm แยก operation จาก storage
แบบฝึกหัด
รันทั้งสองเวอร์ชันแล้วแก้ไขเพื่อสังเกตความแตกต่างของภาษา
- ไล่ตามทุก comparison
- ทดสอบ duplicate และ extreme value
- Benchmark กับ standard library