Code Copilot

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  • プロンプト実行例
Code Copilot

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。

Code Copilot
Python
1def 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、leftright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]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]targetより小さければ、targetmidより右側にあると判断し、探索範囲の左端leftmid + 1に更新します。
  • arr[mid]targetより大きければ、targetmidより左側にあると判断し、探索範囲の右端rightmid - 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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