C语言带冒泡排序的二分查找程序运行异常问题咨询

核心错误点 #

• 类型错误导致死循环：low和high使用无符号类型size_t，当搜索值小于数组最小元素时，high = middle -1会触发无符号整数下溢，high会变成极大的正整数，导致循环判断条件low <= high永远成立，程序卡死。
• 返回值逻辑错误：无匹配场景下返回了最后一次计算的middle值，而非约定的标记无匹配的-1，当搜索值大于数组最大元素时，最后一次的middle刚好是数组最后一位索引，就会出现误报匹配成功的问题。
• 返回值未接收：定义了全局变量value用来接收查找结果，但调用binary_search后没有将返回值赋值给value，判断逻辑完全基于value的初始值0，进一步加剧了结果错误。
• 类型不兼容：binary_search返回值是size_t无符号类型，就算返回-1也会被转换成极大的正整数，永远不可能等于int类型的-1，无匹配判断逻辑永远不生效。

修复方案 #

1. 修改二分查找函数定义 #

把参数和返回值都改成int类型，无匹配时直接返回-1：

int binary_search(const int b[], int search, int low, int high)
{
    int middle=0;
    while (low<=high)
    {
        middle = (high+low)/2;
        if (b[middle]==search)
            return middle;
        else if (search>b[middle])
        {
            low = middle+1;
        }
        else
        {
            high = middle-1;
        }
    }
    return -1;
}

2. 修正main函数中的返回值接收逻辑 #

修改调用逻辑，主动接收查找返回值：

// 调用处改为接收返回值
int value = binary_search( a, key, 0, size-1);

3. 可选优化：修正冒泡排序边界 #

原冒泡排序的循环条件pass<i-1中i依赖之前打印数组后的取值，建议直接明确为数组长度，避免潜在边界错误：

for(pass=1;pass<size;pass++)

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Yaaro Obba