=begin
File: binary_search.rb
Created Time: 2024-04-09
Author: Blue Bean (lonnnnnnner@gmail.com)
=end

### Двоичный поиск (замкнутый интервал) ###
def binary_search(nums, target)
  # Инициализировать замкнутый интервал [0, n-1], то есть i и j указывают на первый и последний элементы массива соответственно
  i, j = 0, nums.length - 1

  # Цикл завершается, когда диапазон поиска пуст (при i > j диапазон пуст)
  while i <= j
    # Теоретически числа в Ruby могут быть сколь угодно большими (ограничены только объемом памяти), поэтому не нужно учитывать переполнение больших чисел
    m = (i + j) / 2   # Вычислить индекс середины m
  
    if nums[m] < target
      i = m + 1 # Это означает, что target находится в интервале [m+1, j]
    elsif nums[m] > target
      j = m - 1 # Это означает, что target находится в интервале [i, m-1]
    else
      return m  # Целевой элемент найден, вернуть его индекс
    end
  end

  -1  # Целевой элемент не найден, вернуть -1
end

### Двоичный поиск (интервал, замкнутый слева и открытый справа) ###
def binary_search_lcro(nums, target)
  # Инициализация интервала [0, n), замкнутого слева и открытого справа: i указывает на первый элемент массива, а j — на позицию сразу за последним
  i, j = 0, nums.length

  # Цикл завершается, когда диапазон поиска пуст (при i = j диапазон пуст)
  while i < j
    # Вычислить индекс середины m
    m = (i + j) / 2

    if nums[m] < target
      i = m + 1 # Это означает, что target находится в интервале [m+1, j)
    elsif nums[m] > target
      j = m - 1 # Это означает, что target находится в интервале [i, m)
    else
      return m  # Целевой элемент найден, вернуть его индекс
    end
  end

  -1  # Целевой элемент не найден, вернуть -1
end

### Driver Code ###
if __FILE__ == $0
  target = 6
  nums = [1, 3, 6, 8, 12, 15, 23, 26, 31, 35]

  # Двоичный поиск (замкнутый интервал)
  index = binary_search(nums, target)
  puts "Индекс целевого элемента 6 = #{index}"

  # Двоичный поиск (интервал, замкнутый слева и открытый справа)
  index = binary_search_lcro(nums, target)
  puts "Индекс целевого элемента 6 = #{index}"
end