PL/I 语言中的二分查找算法实战
二分查找算法是一种在有序数组中查找特定元素的搜索算法，其基本思想是将待查找区间分成两半，根据中间元素与目标值的比较结果，缩小查找范围，直到找到目标值或确定目标值不存在。二分查找算法的时间复杂度为O(log n)，在处理大量数据时具有很高的效率。本文将围绕PL/I语言，详细介绍二分查找算法的实现及其在有序数组中的应用。
PL/I 语言简介
PL/I（Programming Language One）是一种高级程序设计语言，由IBM公司于1964年推出。它结合了多种编程语言的特性，如COBOL、FORTRAN和ALGOL，旨在提高程序的可读性和可维护性。PL/I语言广泛应用于大型系统、数据库和科学计算等领域。
二分查找算法原理
二分查找算法的基本步骤如下：
1. 确定查找区间：初始时，查找区间为整个数组。
2. 计算中间位置：将查找区间长度除以2，得到中间位置。
3. 比较中间元素：将中间元素与目标值进行比较。
4. 缩小查找区间：
- 如果中间元素等于目标值，则查找成功。
- 如果中间元素大于目标值，则将查找区间缩小到左半部分。
- 如果中间元素小于目标值，则将查找区间缩小到右半部分。
5. 重复步骤2-4，直到找到目标值或查找区间为空。
PL/I 语言实现二分查找算法
以下是一个使用PL/I语言实现的二分查找算法示例：
pl/i
IDENTIFICATION DIVISION.
PROGRAM-ID. BINARY-SEARCH.
ENVIRONMENT DIVISION.
INPUT-OUTPUT SECTION.
FILE-CONTROL.
SELECT INPUT-FILE ASSIGN TO "input.txt".
DATA DIVISION.
FILE SECTION.
FD INPUT-FILE.
01 RECORD.
05 DATA-ITEM PIC 9(10).
WORKING-STORAGE SECTION.
01 DATA-ARRAY.
05 DATA-ITEM OCCURS 1000 TIMES PIC 9(10).
01 SEARCH-ITEM PIC 9(10).
01 LOW INDEX PIC 9(10) VALUE 1.
01 HIGH INDEX PIC 9(10) VALUE 1000.
01 MIDDLE INDEX PIC 9(10).
01 FOUND PIC X VALUE 'N'.
PROCEDURE DIVISION.
OPEN INPUT INPUT-FILE.
READ INPUT-FILE INTO DATA-ITEM.
CLOSE INPUT-FILE.
INITIALIZE DATA-ARRAY.
PERFORM VARYING I FROM 1 BY 1 UNTIL I > 1000
READ INPUT-FILE INTO DATA-ITEM
MOVE DATA-ITEM TO DATA-ARRAY(I)
END-PERFORM.
INITIALIZE SEARCH-ITEM.
ACCEPT SEARCH-ITEM.
PERFORM BINARY-SEARCH UNTIL FOUND = 'Y'.
IF FOUND = 'Y'
DISPLAY "Element found at index: " MIDDLE-INDEX
ELSE
DISPLAY "Element not found in the array."
END-IF.
BINARY-SEARCH.
IF LOW INDEX > HIGH INDEX
SET FOUND TO 'N'
EXIT PROCEDURE
END-IF.
SET MIDDLE INDEX TO LOW INDEX + (HIGH INDEX - LOW INDEX) / 2.
IF DATA-ARRAY(MIDDLE INDEX) = SEARCH-ITEM
SET FOUND TO 'Y'
EXIT PROCEDURE
ELSE IF DATA-ARRAY(MIDDLE INDEX) > SEARCH-ITEM
SET HIGH INDEX TO MIDDLE INDEX - 1
ELSE
SET LOW INDEX TO MIDDLE INDEX + 1
END-IF.
EXIT.
二分查找算法实战应用
在实际应用中，二分查找算法可以用于以下场景：
1. 数据库查询：在有序数据库中快速查找特定记录。
2. 文件搜索：在有序文件中查找特定数据。
3. 排序算法：在归并排序和快速排序等排序算法中，二分查找用于查找中间元素。
总结
本文介绍了PL/I语言中的二分查找算法，并展示了其实战应用。二分查找算法在处理大量有序数据时具有很高的效率，是编程中常用的一种搜索算法。通过本文的学习，读者可以掌握二分查找算法的原理和实现方法，并将其应用于实际编程中。
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