C语言巧用二分查找实现猜数游戏

目录

• （壹）二分查找
•   1.1  何为二分查找
•   1.2  二分查找的原理
•   1.3  查找条件
•   1.4  代码实现
• 1.4.1  初始化数据
• 1.4.2  核心函数
• （贰）猜数字游戏 
•   2.1  菜单初始化
•   2.2  核心函数
•   2.3  main函数
•   2.4  总代码

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（壹）二分查找

  1.1  何为二分查找

折半查找，也称二分查找，在某些情况下相比于顺序查找，使用折半查找算法的效率更高。但是该算法的使用的前提是静态查找表中的数据必须是有序的。

例如，在{5,21,13,19,37,75,56,64,88 ,80,92}这个查找表使用折半查找算法查找数据之前，需要首先对该表中的数据按照所查的关键字进行排序：{5,13,19,21,37,56,64,75,80,88,92}。

  1.2  二分查找的原理

以升序数列为例，比较一个元素与数列中的中间位置的元素的大小，如果比中间位置的元素大，则继续在后半部分的数列中进行二分查找；如果比中间位置的元素小，则在数列的前半部分进行比较；如果相等，则找到了元素的位置。每次比较的数列长度都会是之前数列的一半，直到找到相等元素的位置或者最终没有找到要找的元素。

动图演示：（于顺序查找相比较）

​

  1.3  查找条件

二分查找的前提条件是有序数列，普通查找则不需要。

查找到返回该元素的下标，否则返回-1。

普通查找的时间复杂度为O(N), 二分查找的时间复杂度为O(logN)。 N/2/2···/2=1，2^m=N(m为折半查找的次数)，那么m=log(N)，二分查找的时间复杂度就为O(logN)。

  1.4  代码实现

1.4.1  初始化数据

1.4.2  核心函数

（贰）猜数字游戏 

  2.1  菜单初始化

  2.2  核心函数

  2.3  main函数

  2.4  总代码

#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <stdlib.h>
void menu()
{
	printf("**********************************\n");
	printf("*********** 1.play     ***********\n");
	printf("*********** 0.exit     ***********\n");
	printf("**********************************\n");
}
 
//RAND_MAX--rand函数能返回随机数的最大值。
void game()
{
	int random_num = rand() % 100 + 1;
	int input = 0;
	while (1)
	{
		printf("请输入猜的数字>:");
		scanf("%d", &input);
		if (input > random_num)
		{
			printf("猜大了\n");
		}
		else if (input < random_num)
		{
			printf("猜小了\n");
		}
		else
		{
			printf("恭喜你，猜对了\n"); break;
		}
	}
}
 
int main()
{
	int input = 0;
	srand((unsigned)time(NULL));
	do
	{
		menu();
		printf("请选择>:");
		scanf("%d", &input);
		switch (input)
		{
		case 1:
			game();
			break;
		case 0:
			break;
		default:
			printf("选择错误,请重新输入!\n");
			break;
		}
	} while (input);
	return 0;
}