[Algorithm] 이진 탐색

- 순차 탐색 (O(N))

• 리스트 안에 있는 특정한 데이터를 찾기 위해 앞에서부터 데이터를 하나씩 차례대로 확인하는 방법

#순차 탐색 소스코드 구현
def sequential_search(n, target, array):
	#각 원소를 하나씩 확인하며
    for i in range(n):
    	#현재의 원소가 찾고자 하는 원소와 동일한 경우
        if array[i] == target:
        	return i+1 #현재의 위치 반환(인덱스는 0부터 시작하므로 1 더하기)

print("생성할 원소 개수를 입력한 다음 한 칸 띄고 찾을 문자열을 입력하세요.")
input_data = input().split()
n = int(input_data[0]) #원소의 개수
target = input_data[1] #찾고자 하는 문자열

print("앞서 적은 원소 개수만큼 문자열을 입력하세요. 구분은 띄어쓰기 한 칸으로 합니다.")
array = input().split()

#순차 탐색 수행 결과 출력
print(sequential_search(n, target, array))

'''
생성할 원소 개수를 입력한 다음 한 칸 띄고 찾을 문자열을 입력하세요.
5 Daeun
앞서 적은 원소 개수만큼 문자열을 입력하세요. 구분은 띄어쓰기 한 칸으로 합니다.
Hanul Jonggu Daeun Taeil Sangwook
3
'''

 

- 이진 탐색 (O(logN))  : 반으로 쪼개면서 탐색하기

• 배열 내부의 데이터가 정렬되어 있어야만 사용할 수 있는 알고리즘
• 이진 탐색에서 사용되는 변수 3개 : 시작점, 끝점, 중간점
• 찾으려는 데이터와 중간점 위치에 있는 데이터를 반복적으로 비교해서 원하는 데이터를 찾는 방법
• 이진 탐색 코드는 단골 문제이니 통채로 외우자!
• 탐색 범위가 큰 상황(탐색 범위가 2,000만을 넘는 경우)에는 이진 탐색으로 문제에 접근해보기!
• ※ 데이터의 개수나 값이 1,000만 단위 이상으로 넘어가면 O(logN)의 속도를 내야하는 알고리즘 떠올리기

#이진 탐색 소스코드 구현(재귀 함수)
def binary_search(array, target, start, end):
    if start > end:
    	return None
    mid = (start + end) // 2
    
    #찾은 경우 중간점 인덱스 반환
    if array[mid] == target:
    	return mid
    
    #중간점의 값보다 찾고자 하는 값이 작은 경우 왼쪽 확인
    elif array[mid] > target:
    	return binary_search(array, target, start, mid-1)
    
    #중간점의 값보다 찾고자 하는 값이 큰 경우 오른쪽 확인
    else:
    	return binary_search(array, target, mid+1, end)
        
#n(원소의 개수)과 target(찾고자 하는 문자열)을 입력받기
n, target = list(map(int, input().split()))
#전체 원소 입력받기
array = list(map(int, input().split())

#이진 탐색 수행 결과 출력
result = binary_search(array, target, 0, n-1)
if result == None:
	print("원소가 존재하지 않습니다.")
else:
	print(result + 1)

'''
10 7
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19
4

10 7
1 3 5 6 9 11 13 15 17 19
원소가 존재하지 않습니다.
'''

#이진 탐색 소스코드 구현(반복문)
def binary_search(array, target, start, end):
	while start <= end:
    		mid = (start + end) // 2
        
    	#찾은 경우 중간점 인덱스 반환
    	if array[mid] == target:
    		return mid
        
    	#중간점의 값보다 찾고자 하는 값이 작은 경우 왼쪽 확인
    	elif array[mid] > target:
    		end = mid - 1
    
    	#중간점의 값보다 찾고자 하는 값이 클 경우 오른쪽 확인
    	else:
    		start = mid + 1
    
    return None

#n(원소의 개수)과 target(찾고자 하는 문자열)을 입력받기
n, target = list(map(int, input().split()))
#전체 원소 입력받기
array = list(map(int, input().split()))

#이진 탐색 수행 결과 출력
result = binary_search(array, target, 0, n-1)
if result == None:
	print("원소가 존재하지 않습니다.")
else:
	print(result + 1)

 

- 이진 탐색 트리

왼쪽 자식 노드 < 부모 노드 < 오른쪽 자식 노드