[이것이 취업을 위한 코딩 테스트] 이진 탐색(Binary Search)

** 이진 탐색이란 ?

내부의 데이터가 정렬되어 있을 때 사용할 수 있는 알고리즘

• 이미 정렬되어 있다면 데이터를 매우 빠르게 찾을 수 있다는 특징이 있음
• 탐색 범위를 절반씩 좁혀가며 데이터를 탐색
• 시간 복잡도 O(logN) 

구현 방법 

이진 탐색은 위치를 나타내는 변수 3개를 사용하는데 탐색하고자 하는 범위의 시작점(start), 끝점(end), 중간점(mid)을 이용

찾으려는 데이터와 중간점(mid)위치에 있는 데이터를 반복적으로 비교하여 원하는 데이터를 찾음 

언제 써야하나 ?

코딩 테스트에서의 이진 탐색 문제는 탐색 범위가 큰 상황에서의 탐색을 가정하는 문제가 많다. 따라서 탐색 범위가 2000만을 넘어가면 이진 탐색으로 문제에 접근해보는 것이 좋을 것 같다. 처리해야 할 데이터의 개수나 값이 1000만 단위 이상으로 넘어가면 이진 탐색과 같이 O(logN)의 속도를 내야 하는 알고리즘을 떠올려야 문제를 풀 수 있는 경우가 많다고 한다. 

이진 탐색 코드(재귀를 통한 구현)

# 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 작은 경우 오른쪽 확인
    else:
        return binary_search(array, target, mid+1, end)

    # elif array[mid] > target:
    #      return binary_search(array, target, start, mid-1)
    # 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)

 

이진 탐색 코드(반복문을 통한 구현)

# 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 큰 경우 오른쪽 확인
        else:
            start = mid + 1
        # elif mid > target:
        #   end = mid - 1
        # 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)