--- category: Algorithms & Data Structures name: Binary Search contributors: - ["Abhishek Jaisingh", "http://github.com/abhishekjiitr"] translators: - ["Evan K.", "https://github.com/justblah"] lang: ru-ru --- # Двоичный (бинарный) поиск ## Зачем использовать двоичный поиск? Поиск является одной из главных проблем в области вычислительной техники. На сегодняшний день осуществляется более одного триллиона поисковых запросов в год, поэтому нам нужны алгоритмы, которые могут делать это очень быстро. Двоичный поиск является одним из фундаментальных алгоритмов в информатике. Для его изучения мы освоим теорию, а затем используем её для реализации алгоритма. ## Вступление Самый простой вариант поиска – линейный поиск, но этот подход занимает много времени, и растет линейно, пропорционально набору данных. Пример реализации – начинаем с крайнего левого элемента массива S, один за другим сравниваем искомое значение X с каждым элементом массива S, если X совпадает с элементом S, возвращаем индекс. Если X не совпадает ни с одним из элементов массива S, возвращаем -1. ``` Линейный поиск: O (n) Линейная сложность Двоичный поиск: O ( log(n) ) Логарифмическая сложность ``` ``` def search(arr, x): for i in range(len(arr)): if arr[i] == x: return i return -1 ``` ## Алгоритм двоичного поиска Для корректной работы двоичного поиска набор данных для поиска должен быть отсортирован (в любом порядке). ### Алгоритм ``` Главная идея двоичного поиска заключается в использовании информации о том, что массив уже отсортирован, что и позволяет упростить сложность алгоритма до O(Logn). Мы попросту отбрасываем половину элементов набора сразу после одного сравнения. 1) Сравнить X с элементом в середине набора S. 2) Если X равен элементу в середине - возвращаем индекс среднего элемента. 3) Если значение X больше, чем средний элемент набора, значит X находится в правой части набора. Повторяем алгоритм для правой половины набора. 4) В противном случае (X меньше) повторяем алгоритм для левой половины набора. Это и есть рекурсивная реализация двоичного поиска. ``` ### На заметку Существует и другая форма двоичного поиска, которая можеть быть полезна. ## На почитать * [Проектирование, реализация и примеры](https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B2%D0%BE%D0%B8%D1%87%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BF%D0%BE%D0%B8%D1%81%D0%BA) * [Описание алгоритма ИТМО](http://neerc.ifmo.ru/wiki/index.php?title=%D0%A6%D0%B5%D0%BB%D0%BE%D1%87%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%B4%D0%B2%D0%BE%D0%B8%D1%87%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BF%D0%BE%D0%B8%D1%81%D0%BA) * [Ошибки при реализации бинарного поиска](https://habrahabr.ru/post/146228/)