/**
 * File: binary_search.c
 * Created Time: 2023-03-18
 * Author: Guanngxu (446678850@qq.com)
 */

#include "../utils/common.h"

/* 이진 탐색(양 끝을 포함하는 닫힌 구간) */
int binarySearch(int *nums, int len, int target) {
    // 닫힌 구간 [0, n-1]을 초기화한다. i와 j는 각각 배열의 첫 원소와 마지막 원소를 가리킨다
    int i = 0, j = len - 1;
    // 반복하다 탐색 구간이 비면 종료한다(i > j이면 빈 구간이다)
    while (i <= j) {
        int m = i + (j - i) / 2; // 중간 인덱스 m을 계산한다
        if (nums[m] < target)    // 이 경우 target은 구간 [m+1, j]에 있다
            i = m + 1;
        else if (nums[m] > target) // 이 경우 target은 구간 [i, m-1]에 있다
            j = m - 1;
        else // 목표 원소를 찾았으므로 해당 인덱스를 반환한다
            return m;
    }
    // 목표 원소를 찾지 못했으므로 -1을 반환한다
    return -1;
}

/* 이진 탐색(왼쪽 끝은 포함하고 오른쪽 끝은 제외하는 구간) */
int binarySearchLCRO(int *nums, int len, int target) {
    // 왼쪽 끝만 포함하는 구간 [0, n)을 초기화한다. i는 배열의 첫 원소를, j는 마지막 원소 바로 다음 위치를 가리킨다
    int i = 0, j = len;
    // 반복하다 탐색 구간이 비면 종료한다(i = j이면 빈 구간이다)
    while (i < j) {
        int m = i + (j - i) / 2; // 중간 인덱스 m을 계산한다
        if (nums[m] < target)    // 이 경우 target은 구간 [m+1, j)에 있다
            i = m + 1;
        else if (nums[m] > target) // 이 경우 target은 구간 [i, m)에 있다
            j = m;
        else // 목표 원소를 찾았으므로 해당 인덱스를 반환한다
            return m;
    }
    // 목표 원소를 찾지 못했으므로 -1을 반환한다
    return -1;
}

/* 실행 코드 */
int main() {
    int target = 6;
    int nums[10] = {1, 3, 6, 8, 12, 15, 23, 26, 31, 35};

    /* 이진 탐색(양 끝을 포함하는 닫힌 구간) */
    int index = binarySearch(nums, 10, target);
    printf("목표 원소 6의 인덱스 = %d\n", index);

    /* 이진 탐색(왼쪽 끝은 포함하고 오른쪽 끝은 제외하는 구간) */
    index = binarySearchLCRO(nums, 10, target);
    printf("목표 원소 6의 인덱스 = %d\n", index);

    return 0;
}