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ja/codes/zig/chapter_searching/binary_search.zig

@@ -0,0 +1,64 @@
+// File: binary_search.zig
+// Created Time: 2023-01-15
+// Author: codingonion (coderonion@gmail.com)
+
+const std = @import("std");
+const inc = @import("include");
+
+// 二分探索（両閉区間）
+fn binarySearch(comptime T: type, nums: std.ArrayList(T), target: T) T {
+    // 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
+    var i: usize = 0;
+    var j: usize = nums.items.len - 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) {
+        var m = i + (j - i) / 2;                // 中点インデックス m を計算
+        if (nums.items[m] < target) {           // この場合、target は区間 [m+1, j] にある
+            i = m + 1;
+        } else if (nums.items[m] > target) {    // この場合、target は区間 [i, m-1] にある
+            j = m - 1;
+        } else {                                // 目標要素が見つかったらそのインデックスを返す
+            return @intCast(m);
+        }
+    }
+    // 目標要素が見つからなければ -1 を返す
+    return -1;
+}
+
+// 二分探索（左閉右開区間）
+fn binarySearchLCRO(comptime T: type, nums: std.ArrayList(T), target: T) T {
+    // 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
+    var i: usize = 0;
+    var j: usize = nums.items.len;
+    // 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) {
+        var m = i + (j - i) / 2;                // 中点インデックス m を計算
+        if (nums.items[m] < target) {           // この場合、target は区間 [m+1, j) にある
+            i = m + 1;
+        } else if (nums.items[m] > target) {    // この場合、target は区間 [i, m) にある
+            j = m;
+        } else {                                // 目標要素が見つかったらそのインデックスを返す
+            return @intCast(m);
+        }
+    }
+    // 目標要素が見つからなければ -1 を返す
+    return -1;
+}
+
+// Driver Code
+pub fn main() !void {
+    var target: i32 = 6;
+    var nums = std.ArrayList(i32).init(std.heap.page_allocator);
+    defer nums.deinit();
+    try nums.appendSlice(&[_]i32{ 1, 3, 6, 8, 12, 15, 23, 26, 31, 35 });
+
+    // 二分探索（両閉区間）
+    var index = binarySearch(i32, nums, target);
+    std.debug.print("対象要素 6 のインデックス = {}\n", .{index});
+
+    // 二分探索（左閉右開区間）
+    index = binarySearchLCRO(i32, nums, target);
+    std.debug.print("対象要素 6 のインデックス = {}\n", .{index});
+
+    _ = try std.io.getStdIn().reader().readByte();
+}