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Yudong Jin
2026-03-30 07:30:15 +08:00
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ja/codes/python/chapter_searching/binary_search.py
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@@ -6,47 +6,47 @@ Author: timi (xisunyy@163.com)
def binary_search(nums: list[int], target: int) -> int:
"""二分探索（両端閉区間）"""
# 両端閉区間 [0, n-1] を初期化、すなわち i, j はそれぞれ配列の最初の要素と最後の要素を指す
"""二分探索（両閉区間）"""
# 両閉区間 [0, n-1] を初期化する。つまり i, j はそれぞれ配列の先頭要素と末尾要素を指す
i, j = 0, len(nums) - 1
# 検索区間が空になるまでループ（i > j のとき空）
# ループし、探索区間が空になったら終了する（i > j で空）
while i <= j:
# 理論的には、Pythonの数値は無限に大きくなることができる（メモリサイズに依存）ため、大きな数のオーバーフローを考慮する必要はない
m = i + (j - i) // 2 # 中点インデックス m を計算
# 理論上、Python の数値は無限に大きくできるため（メモリ容量に依存）、大きな数のオーバーフローを考慮する必要はない
m = (i + j) // 2 # 中点インデックス m を計算
if nums[m] < target:
i = m + 1 # この場合、target は区間 [m+1, j] にあることを示す
i = m + 1 # この場合、target は区間 [m+1, j] にある
elif nums[m] > target:
j = m - 1 # この場合、target は区間 [i, m-1] にあることを示す
j = m - 1 # この場合、target は区間 [i, m-1] にある
else:
return m # ターゲット要素が見つかったため、そのインデックスを返す
return -1 # ターゲット要素が見つからなかったため、-1 を返す
return m # 目標要素が見つかったらそのインデックスを返す
return -1 # 目標要素が見つからなければ -1 を返す
def binary_search_lcro(nums: list[int], target: int) -> int:
"""二分探索（左閉右開区間）"""
# 左閉右開区間 [0, n) を初期化、すなわち i, j はそれぞれ配列の最初の要素と最後の要素+1を指す
# 左閉右開区間 [0, n) を初期化する。つまり i, j はそれぞれ配列の先頭要素と末尾要素+1を指す
i, j = 0, len(nums)
# 検索区間が空になるまでループ（i = j のとき空）
# ループし、探索区間が空になったら終了する（i = j で空）
while i < j:
m = i + (j - i) // 2 # 中点インデックス m を計算
m = (i + j) // 2 # 中点インデックス m を計算
if nums[m] < target:
i = m + 1 # この場合、target は区間 [m+1, j) にあることを示す
i = m + 1 # この場合、target は区間 [m+1, j) にある
elif nums[m] > target:
j = m # この場合、target は区間 [i, m) にあることを示す
j = m # この場合、target は区間 [i, m) にある
else:
return m # ターゲット要素が見つかったため、そのインデックスを返す
return -1 # ターゲット要素が見つからなかったため、-1 を返す
return m # 目標要素が見つかったらそのインデックスを返す
return -1 # 目標要素が見つからなければ -1 を返す
"""ドライバーコード"""
"""Driver Code"""
if __name__ == "__main__":
target = 6
nums = [1, 3, 6, 8, 12, 15, 23, 26, 31, 35]
# 二分探索（両端閉区間）
# 二分探索（両閉区間）
index = binary_search(nums, target)
print("ターゲット要素 6 のインデックス =", index)
print("対象要素 6 のインデックス = ", index)
# 二分探索（左閉右開区間）
index = binary_search_lcro(nums, target)
print("ターゲット要素 6 のインデックス =", index)
print("対象要素 6 のインデックス = ", index)