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バイナリーサーチ whileとif式の構造に関して

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前提・実現したいこと

下記コードのwhile式とif式の構造を理解仕切れていません。
そのため、2つ以上の式が複合している場合の式の構造やその処理の順序を理解したいと考えています。

質問

下記のwhile ifの式の処理の順序の認識は正しいのでしょうか。
間違いがある場合はご指摘頂ければと思います。

発生している問題・エラーメッセージ


今回のコードの要素の説明

1 binary_searchは二分探索を行うためのコードを表す => アルゴリズム。
2 arr_sizeの値からvalueの値があるかを探索する。
#=> arr_size = 10 value = 9とします。
3 ローカル変数arrには、1からarr_sizeの値を配列した値を代入
#=> [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

4 ローカル変数left = 0 #初期化処理
  ローカル変数right = arr.last #変数arrの最後の要素を返す
  ローカル変数mid = 0 #初期化処理
 
whileとif文の処理の関して

1  while left <= right doが真の間、繰り返し処理を行う。
2  mid = (left + right) /2 # 0 + [10] /2 = 5
3  if式の処理を行う。mid = 5から6へ
    if arr[mid] == value
        return "Found!"
      elsif arr[mid] < value
        left = mid + 1 #midの値が5 < 9 => 6 = 5 + 1
      else
        right = mid - 1
      end
4  if式の処理を行う。mid = 6から7へ
    if arr[mid] == value
        return "Found!"
      elsif arr[mid] < value
        left = mid + 1
      else
        right = mid - 1
      end
5  if式の処理を行う。mid = 7から8へ
    if arr[mid] == value
        return "Found!"
      elsif arr[mid] < value
        left = mid + 1
      else
        right = mid - 1
      end
6 if式の処理を行う。mid = 8から9へ 
    if arr[mid] == value
        return "Found!"
      elsif arr[mid] < value
        left = mid + 1
      else
        right = mid - 1
      end

7 if式の処理を行う。mid == value(9 == 9)となったため処理が終わる。
    if arr[mid] == value
        return "Found!"
      elsif arr[mid] < value
        left = mid + 1
      else
        right = mid - 1
      end

全体のソースコード

class B
  def binary_search(arr_size, value)
    arr = (1..arr_size).to_a

    left = 0
    right = arr.last
    mid = 0

    while left <= right do
      mid = (left + right) / 2
      if arr[mid] == value
        return "Found!"
      elsif arr[mid] < value
        left = mid + 1
      else
        right = mid - 1
      end
    end
  end
end

find_at = B.new
puts find_at.binary_search(10, 9)
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まず、バイナリーサーチでは、
right = arr.lastではなく、
right = arr.size-1です

そう直したとして、動作は、

Value=9
    [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10] (array)
    [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]  (Index)
1    L           M              R             array[mid] = 5 (< Value)
2                   L     M     R             array[mid] = 8 (< Value)
3                            LM R             array[mid] = 9 (= Value)=> found
あなたの理解だとmidは1ずつ変化していますが、
コードにはそう書かれてはいません。


間違っている点をまとめると、
1.アルゴリズムが正しく実装できていない。
2.midへ再代入される値が正しく予想できていない。

大まかな制御の流れと、
条件判定の部分はあっています。

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  • 2015/10/27 12:36

    ご回答ありがとうございます。
    right = arr.size-1にコードの変更を行っても全体のアルゴリズムはまだ間違っているのですね。。

    ご指摘ありがとうございます。

    もう一点疑問があるため、お手すきの時にお答え頂ければ幸いです。

    疑問 left + rightは整数と配列の値が足されています。
      これはなぜエラーにならないのでしょうか。

    ```
    mid = (left + right) /2 # 0 + [10] /2 = 5
    ```

    キャンセル

  • 2015/10/27 12:55

    >right = arr.size-1にコードの変更を行っても全体のアルゴリズムはまだ間違っているのですね

    いや、そこ直せばあってます。

    >疑問
    数値どうしを足してエラーになると考えるほうが不自然では?

    キャンセル

  • 2015/10/29 00:21

    #sizeや#lengthは配列やハッシュテーブルの要素数を返す。
    つまり、1から9の数値として返されるのですね。。
    勉強が足りませんでした。

    今回はありがとうございます。

    キャンセル

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