数据结构(二十六):查找算法及顺序查找、二分查找介绍

1.顺序查找

2.二分查找

3.插值查找

4.斐波那契查找

顺序查找

package com.atguigu.search;

public class SeqSearch {

    public static void main(String[] args) {
        int arr[] = { 1, 9, 11, -1, 34, 89 };// 没有顺序的数组
        int index = seqSearch(arr, -11);
        if(index == -1) {
            System.out.println("没有找到到");
        } else {
            System.out.println("找到,下标为=" + index);
        }
    }

    /**
     * 这里我们实现的线性查找是找到一个满足条件的值,就返回
     * @param arr
     * @param value
     * @return
     */
    public static int seqSearch(int[] arr, int value) {
        // 线性查找是逐一比对,发现有相同值,就返回下标
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            if(arr[i] == value) {
                return i;
            }
        }
        return -1;
    }

}

二分查找(前提:必须是有序数组)

思路:分一半然后左右递归

package com.atguigu.search;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

//注意:使用二分查找的前提是 该数组是有序的.
public class BinarySearch {

    public static void main(String[] args) {
        //int arr[] = { 1, 8, 10, 89,1000,1000, 1234 };
        int arr[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 , 11, 12, 13,14,15,16,17,18,19,20 };
        

        //
//        int resIndex = binarySearch(arr, 0, arr.length - 1, 1000);
//        System.out.println("resIndex=" + resIndex);
        
        List<Integer> resIndexList = binarySearch2(arr, 0, arr.length - 1, 1);
        System.out.println("resIndexList=" + resIndexList);
    }

    // 二分查找算法
    /**
     * 
     * @param arr
     *            数组
     * @param left
     *            左边的索引
     * @param right
     *            右边的索引
     * @param findVal
     *            要查找的值
     * @return 如果找到就返回下标,如果没有找到,就返回 -1
     */
    public static int binarySearch(int[] arr, int left, int right, int findVal) {
        

        // 当 left > right 时,说明递归整个数组,但是没有找到
        if (left > right) {
            return -1;
        }
        int mid = (left + right) / 2;
        int midVal = arr[mid];

        if (findVal > midVal) { // 向 右递归
            return binarySearch(arr, mid + 1, right, findVal);
        } else if (findVal < midVal) { // 向左递归
            return binarySearch(arr, left, mid - 1, findVal);
        } else {
            
            return mid;
        }

    }
    
    //完成一个课后思考题:
    /*
     * 课后思考题: {1,8, 10, 89, 1000, 1000,1234} 当一个有序数组中,
     * 有多个相同的数值时,如何将所有的数值都查找到,比如这里的 1000
     * 
     * 思路分析
     * 1. 在找到mid 索引值,不要马上返回
     * 2. 向mid 索引值的左边扫描,将所有满足 1000, 的元素的下标,加入到集合ArrayList
     * 3. 向mid 索引值的右边扫描,将所有满足 1000, 的元素的下标,加入到集合ArrayList
     * 4. 将Arraylist返回
     */

    public static List<Integer> binarySearch2(int[] arr, int left, int right, int findVal) {

        System.out.println("hello~");
        // 当 left > right 时,说明递归整个数组,但是没有找到
        if (left > right) {
            return new ArrayList<Integer>();
        }
        int mid = (left + right) / 2;
        int midVal = arr[mid];

        if (findVal > midVal) { // 向 右递归
            return binarySearch2(arr, mid + 1, right, findVal);
        } else if (findVal < midVal) { // 向左递归
            return binarySearch2(arr, left, mid - 1, findVal);
        } else {
//             * 思路分析
//             * 1. 在找到mid 索引值,不要马上返回
//             * 2. 向mid 索引值的左边扫描,将所有满足 1000, 的元素的下标,加入到集合ArrayList
//             * 3. 向mid 索引值的右边扫描,将所有满足 1000, 的元素的下标,加入到集合ArrayList
//             * 4. 将Arraylist返回
            
            List<Integer> resIndexlist = new ArrayList<Integer>();
            //向mid 索引值的左边扫描,将所有满足 1000, 的元素的下标,加入到集合ArrayList
            int temp = mid - 1;
            while(true) {
                if (temp < 0 || arr[temp] != findVal) {//退出
                    break;
                }
                //否则,就temp 放入到 resIndexlist
                resIndexlist.add(temp);
                temp -= 1; //temp左移
            }
            resIndexlist.add(mid);  //
            
            //向mid 索引值的右边扫描,将所有满足 1000, 的元素的下标,加入到集合ArrayList
            temp = mid + 1;
            while(true) {
                if (temp > arr.length - 1 || arr[temp] != findVal) {//退出
                    break;
                }
                //否则,就temp 放入到 resIndexlist
                resIndexlist.add(temp);
                temp += 1; //temp右移
            }
            
            return resIndexlist;
        }

    }
}
 

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