算法其实很简单—二分查找算法

目录

1. 二分查找基本概念

2. 二分查找的思路

3.代码实现


1. 二分查找基本概念

二分查找也称折半查找(Binary Search),它是一种效率较高的查找方法。但是,折半查找要求线性表必须采用顺序存储结构,而且表中元素按关键字有序排列

      关键:

     1.必须采用顺序存储结构。

     2.必须按关键字大小有序排列。

二分查询的次数,最多不超过

2. 二分查找的思路

二分查找的思路其实很简单,二分,顾名思义就是一分为二,由于二分法的前提是必须为有序的、顺序存储的,所以如果当前线性表(一般为数组)中间的值不是我们要查找的值时,我们要查找的值,要么在中间的左边,要么在中间的右边。如果在中间的左边,则我们将左边的线性表重新一分为二,继续查询。

示意图:

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(图片来源于网络,侵权删)

3.代码实现

本次代码实现以两种方式编写,递归和非递归,基本每行都有注释:

/**
 * @author 浪子傑
 * @version 1.0
 * @date 2020/6/4
 */
public class BinarySearchDemo {

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {1, 2, 5, 7, 9, 12, 15, 22};
        System.out.println(binarySearch(arr, 12));
        System.out.println(binarySearchByRecursion(arr, 0, arr.length, 9));
    }

    /**
     * 二分查找算法(非递归)
     *
     * @param arr    有序数组(从小到大排序)
     * @param target 目标值
     * @return -1:表示没有找到;否则返回目标值的下标
     */
    public static int binarySearch(int[] arr, int target) {
        // 获取初始左下标
        int left = 0;
        // 获取初始右下标
        int right = arr.length - 1;
        // 如果左下标小于右下标,则进行循环查找
        while (left < right) {
            // 获取中间下表
            int mid = (left + right) / 2;
            // 如果当前下标值==目标值,则返回
            // 如果当前下标值大于目标值,则说明应该向当前下标左部查找
            // 如果当前下标值大于目标值,则说明应该向当前下标右部查找
            if (arr[mid] == target) {
                return mid;
            } else if (arr[mid] > target) {
                right = mid - 1;
            } else if (arr[mid] < target) {
                left = mid + 1;
            }
        }
        // 如果循环过后还没找到,说明该数组中没有目标值
        return -1;
    }

    /**
     * 二分查找算法(递归)
     *
     * @param arr    有序数组(从小到大)
     * @param left   左下标
     * @param right  右下标
     * @param target -1:未命中;否则返回目标值下标
     * @return
     */
    public static int binarySearchByRecursion(int[] arr, int left, int right, int target) {
        // 如果左下标大于右下标直接返回-1
        if (left > right) {
            return -1;
        }
        // 算出左下标和右下标的中间下标
        int mid = (left + right) / 2;
        // 判断
        // 如果中间下标的值==目标值,返回中间下标
        // 如果中间下标大于目标值,则说明目标值位于中间下标左侧,将右下标设为中间下标-1,递归
        // 如果中间下标小于目标值,则说明目标值位于中间下标右侧,将左下标设为中间下标+1,递归
        if (arr[mid] == target) {
            return mid;
        } else if (arr[mid] > target) {
            return binarySearchByRecursion(arr, left, mid - 1, target);
        } else if (arr[mid] < target) {
            return binarySearchByRecursion(arr, mid + 1, right, target);
        }
        return -1;
    }
}

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