/**
 * File: binary_search.swift
 * Created Time: 2023-01-28
 * Author: nuomi1 (nuomi1@qq.com)
 */

/* 二分探索（両閉区間） */
func binarySearch(nums: [Int], target: Int) -> Int {
    // 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
    var i = nums.startIndex
    var j = nums.endIndex - 1
    // 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 {
        let m = i + (j - i) / 2 // 中点インデックス m を計算
        if nums[m] < target { // この場合、target は区間 [m+1, j] にある
            i = m + 1
        } else if nums[m] > target { // この場合、target は区間 [i, m-1] にある
            j = m - 1
        } else { // 目標要素が見つかったらそのインデックスを返す
            return m
        }
    }
    // 目標要素が見つからなければ -1 を返す
    return -1
}

/* 二分探索（左閉右開区間） */
func binarySearchLCRO(nums: [Int], target: Int) -> Int {
    // 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
    var i = nums.startIndex
    var j = nums.endIndex
    // 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 {
        let m = i + (j - i) / 2 // 中点インデックス m を計算
        if nums[m] < target { // この場合、target は区間 [m+1, j) にある
            i = m + 1
        } else if nums[m] > target { // この場合、target は区間 [i, m) にある
            j = m
        } else { // 目標要素が見つかったらそのインデックスを返す
            return m
        }
    }
    // 目標要素が見つからなければ -1 を返す
    return -1
}

@main
enum BinarySearch {
    /* Driver Code */
    static func main() {
        let target = 6
        let nums = [1, 3, 6, 8, 12, 15, 23, 26, 31, 35]

        /* 二分探索（両閉区間） */
        var index = binarySearch(nums: nums, target: target)
        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 = binarySearchLCRO(nums: nums, target: target)
        print("対象要素 6 のインデックス = \(index)")
    }
}