Excel函數學習之LOOKUP函數的二分法原理

在之前的文章《Excel函數學習之LOOKUP函數的5種用法》，我們了解了LOOKUP函數的5種用法，估計有很多小伙伴都沒看懂，今天給大家細致的講解一下LOOKUP的二分法原理，了解原理后，再返回去看昨天的教程，相信你會對LOOKUP有別樣的理解。

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在之前的文章中，咱們學習了LOOKUP函數的各種套路，也多次提到了LOOKUP函數的查找是根據二分法來進行的，那么到底什么是二分法，今天就來聊聊這個問題。

還是用昨天的例子：按序號查找成績，序號是升序排列的，公式=LOOKUP(J2,A2:D19)的結果正確。

一、二分法查找原理

二分法查找是把查找范圍中的數據按照個數一分為二找到位于中間位置的一個數據，中間值，然后用我們的查找值和中間值做比較。當中間值等于查找值時，直接去獲取結果；當中間值小于查找值時，則向下繼續進行二分法查找比較（也就是在不含中間值在內的下方的那一半數據中繼續進行二分法查找）；當中間值大于查找值時，則向上繼續進行二分法查找比較（也就是在不含中間值在內的上方的那一半數據中繼續進行二分法查找）。如果如此二分到最后一個數據都未找到等于查找值的數據：最后一個數據小于查找值的，那就以最后一個數據的位置去獲取結果值；最后一個數據大于查找值的，那就再向上找一個位置最靠近最后一個數據的小于或等于查找值的數據，再以這個數據的位置去獲取結果。

只是這樣解釋估計很多朋友都會犯迷糊，我們結合上面的例子，具體看看如何通過序號5，找到語文成績79的。

第一次比較：查找范圍A2~A19一共18個數據，中間位置是18÷2=9，即中間值是A10單元格的9。顯然查找值5小于9，所以繼續向上在A2~A9中查找；

提示：如果查找范圍數據個數是單數，中間位置就是（個數+1）÷2，例如11行的話，中間位置就是（11+1）÷2=6；如果數據個數是偶數，中間位置就是（個數）÷2。

第二次比較：只有8個數據，中間位置是8÷2=4，中間值是A5單元格的4，查找值5大于4，所以繼續向下在A6~A9中找。注意此時下面只有四個數，第一次查找時直接將9下面的數據都排除了。

第三次比較：4個數據，中間值是A7的6，查找值5小于6，所以向上找。此時只剩下一個數據A6單元格的5，與查找值一致，因此就得到5所對應的D列數據79。

僅僅通過這樣一個例子要想明白二分法是很困難的，我們再看一個例子。將上表中的數據按照成績降序排列，還是按序號5查找語文成績，公式不做修改。因為序號這一列的順序亂了，不是升序排列，結果就出現了錯誤，實際是79，公式得到的是94，這是怎么回事呢？還是通過二分法來看看吧。

第一次查找：中間值（第9個數據）是18，查找值5小于18，因此向上在A2~A9中找；

第二次查找：上面的8個數據，中間值（第4個數據）是8，查找值5小于8，繼續向上在A2~A4中找；

第三次查找：上面的3個數據，中間值是1，查找值5大于1，向下找：

第四次查找：現在只有A4單元格一個數據7，查找值5小于7，因此以7為參考，向上找一個位置最靠近7，同時數值小于5或者等于5的數據，即A3單元格的1，由此獲得對應的語文值就是94。

通過這兩個例子，我想大家對于二分法應該有了一定的認識，關于這個原理，在函數說明里只有一句話的介紹：

在實際應用中，我們可以不用去糾結二分法到底是怎么回事，中間位置是什么，該往下還是往上找，這都是函數的工作，我們只需要記住一點：數據一定要升序排列，如果不能升序排列，那么就按照LOOKUP的精確查找套路去設計公式。

二、LOOKUP實現數據的四舍五入

二分法原理就介紹這么多，接下來需要解決之前遺留的兩個問題。

在5月12日的文章中，我們用LOOKUP解決了一個四舍五入的問題，結果大家紛紛留言要個解釋：

那么引起大家熱議的這個公式到底是什么呢？看下圖：

原來這個公式是用LOOKUP函數將一個數字百位以下全部舍去，實現了百分位取整。

在了解過二分法原理以后，是時候讓LOOKUP還大家一個解釋了。首先說明ROW（A:A）*100這部分。它其實就是得到了一組數字。為了讓大家看明白，把A:A范圍給小一點，我們用=ROW(A1:A31)*100作說明：

雖然單元格中只能看到一個100，實際上是31個數字，我們可以用f9功能鍵來看看具體內容：

ROW函數用于獲取單元格的行號，ROW(A1:A31)*100就是用A1到A31單元格的行號分別乘以100，得到一組百位取整的數據{100;200;300;……3000;3100}。

然后LOOKUP上場了。它要在上述得到的已經百位取整的數組中查找A1。因為數組是按升序排列的，所以查找A1的實質就是在數組中找小于等于A1的最大值。

以2517.32為例，唯有2500是小于它的最大值，因此結果就是2500。有興趣的朋友可以自己用二分法原理去試試，看看對不對。

其他數字的查找方式都是如此。這個公式之所以巧妙，就是把一個四舍五入的問題變成了查找引用的問題，真是妙！

三、LOOKUP進行數據提取

我們又利用LOOKUP進行數據的提取，因此有了一個5000字的約會：

這次又是什么問題呢？原題如圖所示提取學號：

咱們用上圖的第一個數據來解釋。在N1單元格中輸入“10張勇a”，然后在O1單元格中輸入公式=-LOOKUP(1,-LEFT(N1,ROW(1:9)))提取學號。

LOOKUP不是引用函數嗎，怎么又可以提取數字了？

LEFT函數的第二個參數使用了一個數組，ROW(1:9)相當于{1;2;3;4;5;6;7;8;9}。LEFT是把第一參數指定的數據從左邊開始提取，提取的長度由第二參數來確定。 LEFT按照數組{1;2;3;4;5;6;7;8;9}提取，得到9個結果：

也就是從左邊開始提取1位，2位……一直到9位。因為LEFT提取的結果都是文本類型，在LEFT前面加上負號，就可以把其中的文本型數字轉為數值，文字變成錯誤值：

錯誤值被LOOKUP忽略，現在就變成了在{-1; -10}中找1。1比這組數據都大，根據二分法查找原理，二分后只能向下找，直到最后一位小于1的數據。因此，我們可以簡單理解成：當查找值大于查找范圍中所有數據（不管是否是升序排列）時，LOOKUP的實質就是在找最后一個數據。

其實將公式中的1變成0也是可以的，因為0也比所有的負數大：

當前最后一個數是-10，所以我們在LOOKUP前面再加個負號，就變成10了，也就是我們需要提取的數字。

對于初學者來說，以上兩個案例中LOOKUP的用法過于高級，即便是通過這些介紹，估計也是一知半解，其實學習函數是有一個過程的，從不認識到了解，從了解再到掌握，這里需要大量的練習和思考。只要大家保持積極樂觀的心態，能夠體會到學習函數的樂趣的時候，就離成功不遠了。

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