java实现二分查找算法，两种方式实现，非递归和递归

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1、概念

• 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。

2、前提

• 必须采用顺序存储结构。

• 必须按关键字大小有序排列。

3、思想

• 思想：每次去找中间的那个元素比较大小，每次可以减少一半元素比较。

4、过程

• 定义最小，中间，最大索引：min，mid，max
• 计算中间索引
• 那中间索引和查找元素索引比较，相等：返回中间索引；小于：左边查找 max = mid -1；大于：右边查找 min = mid + 1；
• 重新获取最小索引和最大索引
• 重复前面的步骤，直到找到匹配索引

4、复杂度

总共有n个元素，每次查找的区间大小就是n，n/2，n/4，…，n/2^k（接下来操作元素的剩余个数），其中k就是循环的次数。
由于n/2^k
取整后>=1，即令n/2^k=1，
可得k=log2n,（是以2为底，n的对数），所以
时间复杂度：可以表示O(n)=O(logn)

5、实现方式

1. 非递归方式

package com.fsj;

public class Test10 {
	public static void main(String[] args) {
		int[] arr = { 11, 22, 33, 44, 55, 66, 77 };
		System.out.println(search(arr, 55)); // 4
	}

	public static int search(int[] arr, int value) {
		int min = 0;
		int max = arr.length - 1;
		while (min <= max) {
			int mid = (min + max) / 2;
			if (arr[mid] > value) {
				max = mid - 1;// 比中间索引的数字大则关键字在左区域
			} else if (arr[mid] < value) {
				min = mid + 1;// 比中间索引的数字小则关键字在右区域
			} else {
				return mid; // 找到直接返回索引
			}
		}
		return -1; // 没找到,返回-1
	}
}

2. 递归方式

package com.fsj;

public class Test10 {
	public static void main(String[] args) {
		int[] arr = { 11, 22, 33, 44, 55, 66, 77 };
		System.out.println(search(arr, 44, 0, arr.length - 1)); // 3
	}

	public static int search(int[] arr, int value, int min, int max) {
		int mid = (min + max) / 2;
		if (value < arr[min] || value > arr[max] || min > max) {
			return -1;
		}
		if (arr[mid] < value) {
			return search(arr, value, mid + 1, max);
		} else if (arr[mid] > value) {
			return search(arr, value, min, mid - 1);
		} else {
			return mid;
		}
	}
}