在本文中，我将比较线性搜索和二进制搜索算法。 您将看到每种算法的伪代码，以及示例和实现每种方法的逐步指南。

介绍

作为程序员，您想找到问题的最佳解决方案，以使您的代码不仅正确而且高效。 选择次优算法可能意味着更长的完成时间，增加的代码复杂度或使崩溃的程序更糟。

您可能已经使用搜索算法来查找数据集合中的项目。 JavaScript语言有多种方法，例如find ，可以在数组中定位项目。 但是，这些方法使用线性搜索。 线性搜索算法从列表的开头开始，并将每个元素与搜索值进行比较，直到找到它为止。

当元素较少时，这很好。 但是，当您搜索包含数千或数百万个元素的大型列表时，您需要一种更好的方式来查找项目。 这是您将使用二进制搜索的时间。

在本教程中，我将解释二进制搜索的工作原理以及如何在JavaScript中实现该算法。 首先，我们将回顾线性搜索算法。

线性搜寻

我们将首先说明如何在JavaScript中实现线性搜索。 我们将创建一个名为linearSearch的函数，该函数接受一个整数或字符串值以及一个数组作为参数。 该函数将在数组中的每个元素中搜索该值，如果找到该值，则返回该值在数组中的位置。 如果该值不在数组中，则它将返回-1。 例如，调用linearSearch(1, [3, 4, 2, 1, 5])将返回3，而调用linearSearch(0, [3, 4, 2, 1, 5])将返回-1。

这是我们函数的一些伪代码：

Set found to false
Set position to −1
Set index to 0
while found is false and index < number of elementsif list[index] is equal to search valueSet found to trueSet position to indexelse Add 1 to index
return position

线性搜索JavaScript实现

这是线性搜索算法JavaScript实现：

function linearSearch(value, list) {let found = false;let position = -1;let index = 0;while(!found && index < list.length) {if(list[index] == value) {found = true;position = index;} else {index += 1;}}return position;
}

重要的是要注意，线性搜索算法不需要使用排序列表。 而且，可以自定义算法以用于不同的场景，例如通过键搜索对象数组。 如果您的客户数据数组包含名字和姓氏的键，则可以测试该数组是否有一个具有指定名字的客户。 在这种情况下，您可以检查list[index].first ，而不是检查list[index]是否等于我们的搜索值。

在上面的示例中，我在具有五个元素的数组上使用了linearSearch函数。 在最坏的情况下，当搜索值不在列表中或不在列表末尾时，该函数将必须进行五次比较。 由于我们的数组很小，因此无需使用其他算法进行优化。 但是，超出某个点，使用线性搜索算法不再有效，也就是说，使用二进制搜索算法会更好。

二元搜寻

假设您正在玩数字猜谜游戏。 要求您猜测一个介于1到100之间的数字。如果您的数字太大或太小，都会得到提示。

您的策略是什么？ 您会随机选择数字吗？ 您会从1开始，然后从2开始，依此类推，直到猜对为止？ 即使您有无限的猜测，您也想通过尽可能少的尝试做出正确的猜测。 因此，您可以从猜测50开​​始。如果数字较高，则可以猜测75。如果数字较低，则表示数字在50到75之间，您可以选择一个中间的数字。 您将继续这样直到到达正确的数字。 这类似于二进制搜索的工作方式。

与线性搜索不同，二进制搜索使用排序列表。 要搜索值，首先将值与列表的中间元素进行比较。 如果它们相等，则找到搜索值。 如果搜索值大于中间元素，则搜索数据的上半部分。 然后，将本节的中间元素与搜索值进行比较。 或者，如果该项小于中间元素，则搜索列表的下半部分并比较其中间值。 将该列表重复分成两半，直到找到该元素或没有其他要搜索的项目为止。

要在列表中搜索9：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

我们首先找到中间元素。 这是位置Math.floor((first + last)/2)处的元素，其中first是第一个索引， last是最后一个索引。 我们选择四舍五入，以便如果结果为分数，则变为整数。 该列表的中间元素为5。我们的搜索值9大于5，因此我们搜索列表：

6 7 8 9 10

这部分的中间元素是8。9大于8，所以我们搜索列表：

9 10

中间元素是9，因此我们可以在此处停止搜索。

这是一些表示上述用于二进制搜索的算法的伪代码：

Set first to 0
Set last to the last index in the list
Set found to false
Set position to −1
while found is false and first is less than or equal to lastSet middle to the index halfway between first and lastif list[middle] equals the desired valueSet found to trueSet position to middleelse if list[middle] is greater than the desired valueSet last to middle − 1elseSet first to middle + 1
return position

二进制搜索JavaScript实现

现在，让我们用JavaScript编写二进制搜索算法！

我们将创建一个函数binarySearch ，该函数接受一个值和一个数组作为参数。 如果找到，它将返回列表中值所在位置的索引。 如果找不到该值，则返回-1。 这是我们用JavaScript编写的实现：

function binarySearch(value, list) {let first = 0;    //left endpointlet last = list.length - 1;   //right endpointlet position = -1;let found = false;let middle;while (found === false && first <= last) {middle = Math.floor((first + last)/2);if (list[middle] == value) {found = true;position = middle;} else if (list[middle] > value) {  //if in lower halflast = middle - 1;} else {  //in in upper halffirst = middle + 1;}}return position;
}

结论

在本教程中，我们看到了如何实现线性搜索和二进制搜索算法。 线性搜索算法更简单，不需要排序数组。 但是，与较大的数组一起使用时效率很低。 在最坏的情况下，该算法必须搜索所有进行n次比较的元素（其中n是元素数）。

另一方面，二进制搜索算法要求您首先对数组进行排序，并且实现起来更加复杂。 但是，即使考虑分拣成本，它也更有效。 例如，具有10个元素的数组最多可以对二进制搜索进行4个比较，而对于线性搜索最多可以进行10个比较-并不是很大的改进。 但是，对于具有1,000,000个元素的数组，二进制搜索中最坏的情况是只有20个比较。 与线性搜索相比，这是一个巨大的进步！

知道如何使用二进制搜索不仅是面试问题的练习内容。 这是一项实用技能，可以使您的代码更高效地工作。

翻译自: https://code.tutsplus.com/tutorials/the-binary-search-algorithm-in-javascript--cms-30003