探索の終了位置

目標 の 16 は配列に無いので、i は 1 → 2 → 3 → 4 と進みます。i が 4 になった時点で条件の左側 i ≦ 3 が偽になり、ループを抜けて 4 が出力されます。「見つからなかったときは 要素数 + 1 になる」というのがこの書き方の約束事です。

i = 4 のときに 数値[4] を読めば範囲外アクセスでエラーですが、and は左が偽なら右を評価しません (短絡評価)。だからこの順序であればエラーになりません。条件を (数値[i] ≠ 目標 and i ≦ 3) と逆に書くと、そこで落ちます。

ループを抜けた後に「見つかったのか、最後まで見て見つからなかったのか」を判定するには、i ≦ 3 かどうかを調べます。探索処理では、この終了位置の意味を決めてから書き始めるのが定石です。