二分查找
算法思想:又叫折半查找,要求待查找的序列有序。每次取中间位置的值与待查关键字比较,如果中间位置的值比待查关键字大,则在前半部分循环这个查找的过程,如果中间位置的值比待查关键字小,则在后半部分循环这个查找的过程。直到查找到了为止,否则序列中没有待查的关键字。
二分查找又称折半查找,它是一种效率较高的查找方法。
折半查找的算法思想是将数列按有序化(递增或递减)排列,查找过程中采用跳跃式方式查找,即先以有序数列的中点位置为比较对象,如果要找的元素值小 于该中点元素,则将待查序列缩小为左半部分,否则为右半部分。通过一次比较,将查找区间缩小一半。 折半查找是一种高效的查找方法。它可以明显减少比较次数,提高查找效率。但是,折半查找的先决条件是查找表中的数据元素必须有序。
折半查找法的优点是比较次数少,查找速度快,平均性能好;其缺点是要求待查表为有序表,且插入删除困难。因此,折半查找方法适用于不经常变动而查找频繁的有序列表。
二分算法步骤描述
① 首先确定整个查找区间的中间位置 mid = ( left + right )/ 2
② 用待查关键字值与中间位置的关键字值进行比较;
若相等,则查找成功
若大于,则在后(右)半个区域继续进行折半查找
若小于,则在前(左)半个区域继续进行折半查找
③ 对确定的缩小区域再按折半公式,重复上述步骤。
最后,得到结果:要么查找成功, 要么查找失败。折半查找的存储结构采用一维数组存放。 折半查找算法举例
对给定数列(有序){ 3,5,11,17,21,23,28,30,32,50,64,78,81,95,101},按折半查找算法,查找关键字值为81的数据元素。
二分查找算法讨论:
优点:ASL≤log2n,即每经过一次比较,查找范围就缩小一半。经log2n 次计较就可以完成查找过程。
缺点:因要求有序,所以要求查找数列必须有序,而对所有数据元素按大小排序是非常费时的操作。另外,顺序存储结构的插入、删除操作不便利。
/**
* 二分查找 查找数字81
*/
public class TwoFenSearch3 {
public static void main(String[] args) {
int a[] = { 3,5,11,17,21,23,28,30,32,50,64,78,81,95,101};
int target = 81;
int start = 0;
int end = a.length-1;
int result = search(start,end,target,a);
System.out.println(a[result]);
}
public static int search(int start,int end,int target,int a[]){
if(start <= end) {
int mid = (start + end) / 2;
if (a[mid] == target) {
return mid;
} else if (target > a[mid]) {
//target >和=都判断过了a[mid] 那么下次开始的位置应该越过mid的后一个位置
return search(mid + 1, end, target, a);
} else if (target < a[mid]) {
//target <和=都判断过了a[mid] 那么下次结束的位置应该越过end到mid的前一个位置
return search(start, mid - 1, target, a);
}
}
return -1;
}
}
输出结果:
81