이진 검색 알고리즘

4/6/2023
26 minutes to read

이진 검색 알고리즘은 컴퓨터 과학에서 광범위하게 사용되는 검색 기법 중 하나로, 정렬된 데이터에서 원하는 값을 빠르고 효율적으로 찾을 수 있는 방법입니다. 이 알고리즘은 배열의 중앙 요소를 기준으로 목표 값과의 관계를 평가하여, 검색 범위를 반으로 줄여나가는 방식으로 작동합니다. 이 글에서는 다양한 프로그래밍 언어로 구현된 이진 검색 알고리즘의 예제를 살펴보며, 이진 검색 알고리즘이 어떻게 작동하는지 이해해보겠습니다. 이진 검색 알고리즘의 시간 복잡도는 O(log n)이며, 정렬된 데이터에서 선형 검색보다 월등히 빠른 속도로 원하는 값을 찾을 수 있습니다. 다양한 프로그래밍 언어로 구현된 이진 검색 알고리즘 예제를 통해, 이진 검색 알고리즘의 핵심 원리와 사용법을 익혀보세요.

C 언어로 구현한 이진 검색

이번 글에서는 C 언어로 이진 검색(Binary Search) 알고리즘을 구현해보겠습니다. 이진 검색 알고리즘은 정렬된 배열에서 효율적으로 원하는 값을 찾을 수 있는 검색 알고리즘입니다. 정렬된 배열이 주어지면, 이진 검색은 검색 범위를 반씩 줄여가면서 목표 값을 찾거나 검색 범위가 없어질 때까지 검색을 진행합니다.

다음은 이진 검색 알고리즘을 구현한 소스 코드입니다:

코드: binary_search_c.c

// 이진(이분) 검색(탐색) : Binary Search :
// - 데이터가 정렬되어있다고 가정 : 다른 정렬 알고리즘 활용
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>

int main(void)
{
    int data[] = { 1, 4, 5, 7, 9 };
    int search;
    int low = 0;
    int mid = 0;
    int high = sizeof(data) / sizeof(int) - 1; // N - 1
    bool flag = false; // 못 찾았다를 가정.

    printf("검색할 데이터: ");
    scanf("%d", &search);

    while (low <= high)
    {
        mid = (low + high) / 2; // 반씩 끊어서 검색
        if (data[mid] == search)
        {
            printf("%d을(를) %d 인덱스에서 찾았습니다.\n", search, mid);
            flag = true;
            break; // 찾았으면 종료
        }
        if (data[mid] < search)
        {
            low = mid + 1; // 작은 것은 검색할 필요없음
        }
        else
        {
            high = mid - 1; // 큰 것은 검색할 필요없음
        }
    }
    if (!flag)
    {
        printf("%d은(는) 찾을 수 없습니다...\n", search);
    }

    return 0;
}

검색할 데이터: 7
7을(를) 3 인덱스에서 찾았습니다.

검색할 데이터: 3
3은(는) 찾을 수 없습니다...

이진 검색 알고리즘은 정렬된 배열에서만 사용할 수 있으며, 시간 복잡도는 O(log n)입니다. 따라서 정렬된 배열에서 특정 값을 찾을 때 이진 검색은 선형 검색보다 훨씬 빠르게 값을 찾을 수 있습니다. 이 코드는 기본적인 이진 검색 알고리즘 구조를 사용하며, 정렬된 배열에서 목표 값을 찾거나 존재하지 않을 경우 알려줍니다. 검색 범위를 반으로 줄여나가는 것이 이진 검색의 핵심이며, 이 과정을 통해 원하는 값을 효율적으로 찾을 수 있습니다.

C#으로 구현한 이진 검색

이번 글에서는 C# 언어로 이진 검색(Binary Search) 알고리즘을 구현해보겠습니다. 이진 검색 알고리즘은 정렬된 배열에서 효율적으로 원하는 값을 찾을 수 있는 검색 알고리즘입니다. 정렬된 배열이 주어지면, 이진 검색은 검색 범위를 반씩 줄여가면서 목표 값을 찾거나 검색 범위가 없어질 때까지 검색을 진행합니다.

다음은 C#으로 이진 검색 알고리즘을 구현한 소스 코드입니다:

코드: BinarySearchCsharp.cs

using System;

class BinarySearch
{
    static void Main()
    {
        int[] data = { 1, 4, 5, 7, 9 };
        int search;
        int low = 0;
        int mid = 0;
        int high = data.Length - 1;
        bool flag = false;

        Console.Write("검색할 데이터: ");
        search = int.Parse(Console.ReadLine());

        while (low <= high)
        {
            mid = (low + high) / 2;

            if (data[mid] == search)
            {
                Console.WriteLine($"{search}을(를) {mid} 인덱스에서 찾았습니다.");
                flag = true;
                break;
            }
            if (data[mid] < search)
            {
                low = mid + 1;
            }
            else
            {
                high = mid - 1;
            }
        }
        if (!flag)
        {
            Console.WriteLine($"{search}은(는) 찾을 수 없습니다...");
        }
    }
}

검색할 데이터: 7
7을(를) 3 인덱스에서 찾았습니다.

검색할 데이터: 3
3은(는) 찾을 수 없습니다...

Java로 구현한 이진 검색

이번 글에서는 Java 언어로 이진 검색(Binary Search) 알고리즘을 구현해보겠습니다. 이진 검색 알고리즘은 정렬된 배열에서 효율적으로 원하는 값을 찾을 수 있는 검색 알고리즘입니다. 정렬된 배열이 주어지면, 이진 검색은 검색 범위를 반씩 줄여가면서 목표 값을 찾거나 검색 범위가 없어질 때까지 검색을 진행합니다.

다음은 Java로 이진 검색 알고리즘을 구현한 소스 코드입니다:

// BinarySearch.java
import java.util.Scanner;

public class BinarySearch {
    public static void main(String[] args) {
        int[] data = { 1, 4, 5, 7, 9 };
        int search;
        int low = 0;
        int mid = 0;
        int high = data.length - 1;
        boolean flag = false;

        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.print("검색할 데이터: ");
        search = scanner.nextInt();
        scanner.close();

        while (low <= high) {
            mid = (low + high) / 2;

            if (data[mid] == search) {
                System.out.println(search + "을(를) " + mid + " 인덱스에서 찾았습니다.");
                flag = true;
                break;
            }
            if (data[mid] < search) {
                low = mid + 1;
            } else {
                high = mid - 1;
            }
        }
        if (!flag) {
            System.out.println(search + "은(는) 찾을 수 없습니다...");
        }
    }
}

검색할 데이터: 7
7을(를) 3 인덱스에서 찾았습니다.

검색할 데이터: 3
3은(는) 찾을 수 없습니다...

Python으로 구현한 이진 검색

이번 글에서는 Python 언어로 이진 검색(Binary Search) 알고리즘을 구현해보겠습니다. 이진 검색 알고리즘은 정렬된 배열에서 효율적으로 원하는 값을 찾을 수 있는 검색 알고리즘입니다. 정렬된 배열이 주어지면, 이진 검색은 검색 범위를 반씩 줄여가면서 목표 값을 찾거나 검색 범위가 없어질 때까지 검색을 진행합니다.

다음은 Python으로 이진 검색 알고리즘을 구현한 소스 코드입니다:

# binary_search.py
def binary_search(data, search):
    low = 0
    high = len(data) - 1

    while low <= high:
        mid = (low + high) // 2

        if data[mid] == search:
            return mid
        elif data[mid] < search:
            low = mid + 1
        else:
            high = mid - 1
    return None

data = [1, 4, 5, 7, 9]
search = int(input("검색할 데이터: "))

result = binary_search(data, search)
if result is not None:
    print(f"{search}을(를) {result} 인덱스에서 찾았습니다.")
else:
    print(f"{search}은(는) 찾을 수 없습니다...")

검색할 데이터: 7
7을(를) 3 인덱스에서 찾았습니다.

검색할 데이터: 3
3은(는) 찾을 수 없습니다...

JavaScript로 구현한 이진 검색

이번 글에서는 JavaScript 언어로 이진 검색(Binary Search) 알고리즘을 구현해보겠습니다. 이진 검색 알고리즘은 정렬된 배열에서 효율적으로 원하는 값을 찾을 수 있는 검색 알고리즘입니다. 정렬된 배열이 주어지면, 이진 검색은 검색 범위를 반씩 줄여가면서 목표 값을 찾거나 검색 범위가 없어질 때까지 검색을 진행합니다.

다음은 JavaScript로 이진 검색 알고리즘을 구현한 소스 코드입니다:

// binary_search.js
function binarySearch(data, search) {
    let low = 0;
    let high = data.length - 1;

    while (low <= high) {
        let mid = Math.floor((low + high) / 2);

        if (data[mid] === search) {
            return mid;
        } else if (data[mid] < search) {
            low = mid + 1;
        } else {
            high = mid - 1;
        }
    }
    return null;
}

const data = [1, 4, 5, 7, 9];
const search = parseInt(prompt("검색할 데이터: "), 10);

const result = binarySearch(data, search);
if (result !== null) {
    console.log(`${search}을(를) ${result} 인덱스에서 찾았습니다.`);
} else {
    console.log(`${search}은(는) 찾을 수 없습니다...`);
}

검색할 데이터: 7
7을(를) 3 인덱스에서 찾았습니다.

검색할 데이터: 3
3은(는) 찾을 수 없습니다...

C++로 구현한 이진 검색

이번 글에서는 C++ 언어로 이진 검색(Binary Search) 알고리즘을 구현해보겠습니다. 이진 검색 알고리즘은 정렬된 배열에서 효율적으로 원하는 값을 찾을 수 있는 검색 알고리즘입니다. 정렬된 배열이 주어지면, 이진 검색은 검색 범위를 반씩 줄여가면서 목표 값을 찾거나 검색 범위가 없어질 때까지 검색을 진행합니다.

다음은 C++로 이진 검색 알고리즘을 구현한 소스 코드입니다:

// binary_search.cpp
#include <iostream>
#include <vector>

int binarySearch(const std::vector<int>& data, int search) {
    int low = 0;
    int high = data.size() - 1;

    while (low <= high) {
        int mid = (low + high) / 2;

        if (data[mid] == search) {
            return mid;
        } else if (data[mid] < search) {
            low = mid + 1;
        } else {
            high = mid - 1;
        }
    }
    return -1;
}

int main() {
    std::vector<int> data = {1, 4, 5, 7, 9};
    int search;
    
    std::cout << "검색할 데이터: ";
    std::cin >> search;

    int result = binarySearch(data, search);
    if (result != -1) {
        std::cout << search << "을(를) " << result << " 인덱스에서 찾았습니다." << std::endl;
    } else {
        std::cout << search << "은(는) 찾을 수 없습니다..." << std::endl;
    }

    return 0;
}

검색할 데이터: 7
7을(를) 3 인덱스에서 찾았습니다.

검색할 데이터: 3
3은(는) 찾을 수 없습니다...

Rust로 구현한 이진 검색

이번 글에서는 Rust 언어로 이진 검색(Binary Search) 알고리즘을 구현해보겠습니다. 이진 검색 알고리즘은 정렬된 배열에서 효율적으로 원하는 값을 찾을 수 있는 검색 알고리즘입니다. 정렬된 배열이 주어지면, 이진 검색은 검색 범위를 반씩 줄여가면서 목표 값을 찾거나 검색 범위가 없어질 때까지 검색을 진행합니다.

다음은 Rust로 이진 검색 알고리즘을 구현한 소스 코드입니다:

// binary_search.rs
fn binary_search(data: &[i32], search: i32) -> Option<usize> {
    let mut low = 0;
    let mut high = data.len() - 1;

    while low <= high {
        let mid = (low + high) / 2;

        if data[mid] == search {
            return Some(mid);
        } else if data[mid] < search {
            low = mid + 1;
        } else {
            high = mid - 1;
        }
    }
    None
}

fn main() {
    let data = [1, 4, 5, 7, 9];
    let search: i32;
    
    println!("검색할 데이터: ");
    let mut input = String::new();
    std::io::stdin().read_line(&mut input).expect("Failed to read input");
    search = input.trim().parse().expect("Please enter a valid integer");

    match binary_search(&data, search) {
        Some(index) => println!("{}을(를) {} 인덱스에서 찾았습니다.", search, index),
        None => println!("{}은(는) 찾을 수 없습니다...", search),
    }
}

검색할 데이터: 
7
7을(를) 3 인덱스에서 찾았습니다.

검색할 데이터: 
3
3은(는) 찾을 수 없습니다...

Go로 구현한 이진 검색

이번 글에서는 Go 언어로 이진 검색(Binary Search) 알고리즘을 구현해보겠습니다. 이진 검색 알고리즘은 정렬된 배열에서 효율적으로 원하는 값을 찾을 수 있는 검색 알고리즘입니다. 정렬된 배열이 주어지면, 이진 검색은 검색 범위를 반씩 줄여가면서 목표 값을 찾거나 검색 범위가 없어질 때까지 검색을 진행합니다.

다음은 Go로 이진 검색 알고리즘을 구현한 소스 코드입니다:

// binary_search.go
package main

import (
	"fmt"
	"strconv"
)

func binarySearch(data []int, search int) int {
	low := 0
	high := len(data) - 1

	for low <= high {
		mid := (low + high) / 2

		if data[mid] == search {
			return mid
		} else if data[mid] < search {
			low = mid + 1
		} else {
			high = mid - 1
		}
	}
	return -1
}

func main() {
	data := []int{1, 4, 5, 7, 9}
	var search int

	fmt.Print("검색할 데이터: ")
	fmt.Scanf("%d", &search)

	index := binarySearch(data, search)

	if index != -1 {
		fmt.Printf("%d을(를) %d 인덱스에서 찾았습니다.\n", search, index)
	} else {
		fmt.Printf("%d은(는) 찾을 수 없습니다...\n", search)
	}
}

검색할 데이터: 7
7을(를) 3 인덱스에서 찾았습니다.

검색할 데이터: 3
3은(는) 찾을 수 없습니다...

Kotlin으로 구현한 이진 검색

이번 글에서는 Kotlin 언어로 이진 검색(Binary Search) 알고리즘을 구현해보겠습니다. 이진 검색 알고리즘은 정렬된 배열에서 효율적으로 원하는 값을 찾을 수 있는 검색 알고리즘입니다. 정렬된 배열이 주어지면, 이진 검색은 검색 범위를 반씩 줄여가면서 목표 값을 찾거나 검색 범위가 없어질 때까지 검색을 진행합니다.

다음은 Kotlin으로 이진 검색 알고리즘을 구현한 소스 코드입니다:

// BinarySearch.kt
fun binarySearch(data: IntArray, search: Int): Int {
    var low = 0
    var high = data.size - 1

    while (low <= high) {
        val mid = (low + high) / 2

        if (data[mid] == search) {
            return mid
        } else if (data[mid] < search) {
            low = mid + 1
        } else {
            high = mid - 1
        }
    }
    return -1
}

fun main() {
    val data = intArrayOf(1, 4, 5, 7, 9)
    print("검색할 데이터: ")
    val search = readLine()!!.toInt()

    val index = binarySearch(data, search)

    if (index != -1) {
        println("$search 을(를) $index 인덱스에서 찾았습니다.")
    } else {
        println("$search 은(는) 찾을 수 없습니다...")
    }
}

검색할 데이터: 7
7을(를) 3 인덱스에서 찾았습니다.

검색할 데이터: 3
3은(는) 찾을 수 없습니다...

TypeScript로 구현한 이진 검색

이번 글에서는 TypeScript 언어로 이진 검색(Binary Search) 알고리즘을 구현해보겠습니다. 이진 검색 알고리즘은 정렬된 배열에서 효율적으로 원하는 값을 찾을 수 있는 검색 알고리즘입니다. 정렬된 배열이 주어지면, 이진 검색은 검색 범위를 반씩 줄여가면서 목표 값을 찾거나 검색 범위가 없어질 때까지 검색을 진행합니다.

다음은 TypeScript로 이진 검색 알고리즘을 구현한 소스 코드입니다:

// binarySearch.ts
function binarySearch(data: number[], search: number): number {
    let low = 0;
    let high = data.length - 1;

    while (low <= high) {
        const mid = Math.floor((low + high) / 2);

        if (data[mid] === search) {
            return mid;
        } else if (data[mid] < search) {
            low = mid + 1;
        } else {
            high = mid - 1;
        }
    }
    return -1;
}

const data = [1, 4, 5, 7, 9];
const search = 7;
const index = binarySearch(data, search);

if (index !== -1) {
    console.log(`${search} 을(를) ${index} 인덱스에서 찾았습니다.`);
} else {
    console.log(`${search} 은(는) 찾을 수 없습니다...`);
}

검색할 데이터: 7
7을(를) 3 인덱스에서 찾았습니다.

검색할 데이터: 3
3은(는) 찾을 수 없습니다...

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