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ja/codes/ruby/chapter_searching/binary_search.rb

@@ -0,0 +1,63 @@
+=begin
+File: binary_search.rb
+Created Time: 2024-04-09
+Author: Blue Bean (lonnnnnnner@gmail.com)
+=end
+
+### 二分探索（両閉区間） ###
+def binary_search(nums, target)
+  # 両閉区間 [0, n-1] を初期化する。つまり i, j はそれぞれ配列の先頭要素と末尾要素を指す
+  i, j = 0, nums.length - 1
+
+  # ループし、探索区間が空になったら終了する（i > j で空）
+  while i <= j
+    # 理論上、Ruby の数値は無限に大きくできるため（メモリ容量に依存）、大きな数のオーバーフローを考慮する必要はない
+    m = (i + j) / 2   # 中点インデックス m を計算
+  
+    if nums[m] < target
+      i = m + 1 # この場合、target は区間 [m+1, j] にある
+    elsif nums[m] > target
+      j = m - 1 # この場合、target は区間 [i, m-1] にある
+    else
+      return m  # 目標要素が見つかったらそのインデックスを返す
+    end
+  end
+
+  -1  # 目標要素が見つからなければ -1 を返す
+end
+
+### 二分探索（左閉右開区間） ###
+def binary_search_lcro(nums, target)
+  # 左閉右開区間 [0, n) を初期化する。つまり i, j はそれぞれ配列の先頭要素と末尾要素+1を指す
+  i, j = 0, nums.length
+
+  # ループし、探索区間が空になったら終了する（i = j で空）
+  while i < j
+    # 中点インデックス m を計算
+    m = (i + j) / 2
+
+    if nums[m] < target
+      i = m + 1 # この場合、target は区間 [m+1, j) にある
+    elsif nums[m] > target
+      j = m - 1 # この場合、target は区間 [i, m) にある
+    else
+      return m  # 目標要素が見つかったらそのインデックスを返す
+    end
+  end
+
+  -1  # 目標要素が見つからなければ -1 を返す
+end
+
+### Driver Code ###
+if __FILE__ == $0
+  target = 6
+  nums = [1, 3, 6, 8, 12, 15, 23, 26, 31, 35]
+
+  # 二分探索（両閉区間）
+  index = binary_search(nums, target)
+  puts "対象要素 6 のインデックス =  #{index}"
+
+  # 二分探索（左閉右開区間）
+  index = binary_search_lcro(nums, target)
+  puts "対象要素 6 のインデックス =  #{index}"
+end