분할 정복 알고리즘 중 이진 탐색의 특성 및 코드 구현

1. 문제

이진 탐색 알고리즘은 주어진 정렬된 배열에서 특정한 값을 효율적으로 찾기 위해 사용되는 알고리즘이다. 일반적인 탐색 알고리즘은 배열의 각 요소를 순차적으로 비교하면서 목표 값을 찾지만, 이진 탐색은 이러한 비효율성을 개선하기 위해 분할 정복 기법을 활용한다. 이루어지는 과정은 다음과 같다. 먼저 배열의 중간 요소를 비교 대상으로 삼아, 찾고자 하는 값이 중간 요소보다 작거나 큰지를 판단한다. 만약 찾고자 하는 값이 중간 요소와 같다면 탐색은 종료되고 해당 인덱스가 반환된다. 반면, 찾고자 하는 값이 중간 요소보다 작다면 탐색 범위를 중간 요소보다 왼쪽의 하위 배열로 축소하게 되고, 반대로 찾고자 하는 값이 중간 요소보다 크다면 오른쪽의 상위 배열로 축소하게 된다. 이러한 과정을 반복하며 탐색 범위를 계속 반으로 나눠가며 진행하기 때문에 이진 탐색의 시간 복잡도는 O(log n)이다. 이는 탐색 범위가 매번 반으로 줄어들기 때문에 효율적인 탐색 방법이 된다. 이진 탐색이 가능한 조건은 배열이 반드시 정렬되어 있어야 한다는 점이다. 정렬되지 않은 배열에 대해 이진 탐색을 수행하면 잘못된 결과를 초래할 수 있다. 따라서 …