Объясните, как осуществляется алгоритм бинарного поиска и какие шаги при этом выполняются.

Бинарный поиск — это алгоритм поиска элемента в отсортированном массиве, который работает по принципу «деления пополам». Основные шаги:

1. Определяем середину текущего диапазона поиска.
2. Сравниваем искомое значение с элементом в середине.
3. Если значения совпали — возвращаем индекс.
4. Если искомое значение меньше среднего, повторяем поиск в левой половине.
5. Если больше — в правой половине.
6. Повторяем, пока диапазон не станет пустым.

Пример на Python:

def binary_search(arr, target):
    left, right = 0, len(arr) - 1
    while left <= right:
        mid = (left + right) // 2
        if arr[mid] == target:
            return mid
        elif arr[mid] < target:
            left = mid + 1
        else:
            right = mid - 1
    return -1  # элемент не найден