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- プロンプト実行例

こんにちは。Code Copilotです。プログラミング・コード・開発に関する質問にお答えします。

Pythonで二分探索のコードを書き、分かりやすく解説してください。

Python1def binary_search(arr, target): 2 """ 3 二分探索を利用して配列内の目的の値の位置を探す関数 4 :param arr: 探索を行うソート済みの配列 5 :param target: 探索する値 6 :return: 目的の値のインデックス、存在しない場合は-1を返す 7 """ 8 left = 0 # 探索範囲の左端 9 right = len(arr) - 1 # 探索範囲の右端 10 11 while left <= right: 12 mid = (left + right) // 2 # 探索範囲の中央の位置 13 if arr[mid] == target: # 目的の値を見つけた場合 14 return mid 15 elif arr[mid] < target: # 中央の値より目的の値が大きい場合 16 left = mid + 1 # 探索範囲を右側に絞る 17 else: # 中央の値より目的の値が小さい場合 18 right = mid - 1 # 探索範囲を左側に絞る 19 return -1 # 目的の値が配列内に存在しない場合 20 21# 配列と目的の値の例 22arr = [1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19] 23target = 5 24 25# 二分探索関数を呼び出して結果を表示 26index = binary_search(arr, target) 27print(index)
- binary_search関数は、ソート済みの配列arrと検索対象の値targetを引数として受け取ります。
- 探索範囲の左端をleft、右端をrightとして、これらを使って探索範囲を管理します。
- whileループを使用して、leftがright以下である間、探索を継続します。これは探索範囲が存在する限り繰り返されます。
- 探索範囲の中央midを計算し、arr[mid]がtargetに等しいかを判断します。等しければその位置midを返します。
- arr[mid]がtargetより小さければ、targetはmidより右側にあると判断し、探索範囲の左端leftをmid + 1に更新します。
- arr[mid]がtargetより大きければ、targetはmidより左側にあると判断し、探索範囲の右端rightをmid - 1に更新します。
- もしtargetが配列内に存在しない場合、-1を返します。
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