二分查找(Binary Search)函数异常：非中间元素搜索无输出请求修复

核心问题分析 #

你的代码存在3个关键错误，导致非中间元素搜索无输出：

• 循环逻辑错误：用固定次数的for (int i = 0; i < n; i++)循环不符合二分查找逻辑，正确的应该是在low <= high的条件下持续搜索，固定次数循环可能提前终止或做无效遍历。
• 区间调整逻辑完全颠倒：数组是升序排列，当arr[mid] > target时，目标应该在左半区间，你却错误地把low设为mid+1；当arr[mid] < target时，目标在右半区间，你却把high设为mid-1，直接丢失了正确的搜索范围。
• 未处理查找失败场景：当目标不在数组中时，函数返回-1，但main函数没有接收这个返回值并给出提示，导致用户看不到任何反馈。

另外补充：int arr[limit];是C风格的变长数组，不属于C++标准写法，建议用std::vector替代，避免潜在内存问题。

修复后的完整代码 #

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

void input_array(vector<int>& arr, int n);
int binary_search(const vector<int>& arr, int target);

int main()
{
    int limit;
    cout << "Enter The Limit For An Array:- ";
    cin >> limit;

    vector<int> arr(limit);
    input_array(arr, limit);

    int target;
    cout << "Enter The Number to find its position:- ";
    cin >> target;

    int result = binary_search(arr, target);
    if (result != -1)
    {
        cout << "The Position of The Given Target is :- " << result << endl;
    }
    else
    {
        cout << "Target not found in the array." << endl;
    }

    return 0;
}

void input_array(vector<int>& arr, int n)
{
    cout << "Enter The Number in Increasing Order " << endl;
    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
        cout << i+1 << ". Enter Number :- ";
        cin >> arr[i];
    }   
}

int binary_search(const vector<int>& arr, int target)
{
    int low = 0;
    int high = arr.size() - 1;

    while (low <= high)
    {
        int mid = low + (high - low) / 2; // 避免low+high溢出

        if (arr[mid] == target)
        {
            return mid;
        }
        else if (arr[mid] > target)
        {
            high = mid - 1; // 目标在左半区间，缩小右边界
        }
        else
        {
            low = mid + 1; // 目标在右半区间，缩小左边界
        }
    }
    return -1; // 未找到目标
}

关键修复说明 #

• 替换循环为while (low <= high)：这是二分查找的标准循环条件，确保覆盖所有可能的搜索区间。
• 修正区间调整逻辑：让high和low的更新完全符合升序数组的搜索规则。
• 改用std::vector：符合C++标准，内存管理更安全。
• 处理返回值：在main函数中接收查找结果，分别处理找到和未找到的场景，给出明确输出。
• 优化mid计算：用low + (high - low)/2替代(low+high)/2，避免整数溢出问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者temporary