二元搜尋法最多比較幾次

二元搜尋法(Binary Search)是一種在有序的數列中查找特定元素的算法。它的基本思路是:通過不斷將數列分成兩半,並檢查中間元素,來縮小搜尋範圍,直到找到目標元素或確定該元素不在數列中為止。

二元搜尋法最多比較次數可以這樣計算:

假設數列有n個元素,那麼在最好的情況下,第一次比較後,數列會被分成兩半,其中一半含有目標元素,另一半沒有。此時,搜尋範圍減少了一半。接下來,再次將含有目標元素的半數列進行二分,再次減少一半的搜尋範圍。這樣持續下去,直到找到目標元素或者確定它不在數列中。

因此,在最壞的情況下,二元搜尋法最多會比較次數為 log2(n) 次,因為每次比較後搜尋範圍都減少了一半。例如,如果數列有100個元素(n=100),那麼最多會比較 log2(100) 次,約等於 6.643 次,但這是一個無理數,所以我們取整數部分,即最多比較7次。

所以,對於一個有n個元素的有序數列,二元搜尋法最多會比較 log2(n) 次。