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前言
今天学习到辅助工具类Collections的使用（注意Collection和Collections的区别，前者是一个接口，后者是一个工具类，可以帮助我们对集合进行排序或者查找等操作），Collections中有一个二分查找方法，在使用binarySearch()时，遇到了一些问题，通过查询资料了解到问题的原因，写一篇博客记录一下。
正文
这里直接使用ArrayList新建一个list对象，并向其添加0~9十个元素，然后使用shuffle()打乱一次顺序后，进行二分查找
package cn.hertter.collection;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
public class TestCollections {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
for(int i = 0; i < 10; i++) {
list.add(i);
}
System.out.println("原始的顺序：" + list);
Collections.shuffle(list);
System.out.println("打乱后顺序：" + list);
System.out.println("二分查找20：" + Collections.binarySearch(list, 20));
System.out.println("二分查找2：" + Collections.binarySearch(list, 2));
}
}
结果很让我意外，20查不到很正常，但是返回的不是-1而是-11，且连2也查不到。
还是不敢相信，就又重新运行了一遍。
此时查找20的结果还是返回了-11，但是查找2却返回了-2。
莫非，跟顺序有关系？突然想到之前学习的数据结构中，二分查找是有前提条件的！
二分查找必须在有序条件下，才能进行，否则会出错。
我尝试着把集合排一次序再来运行看看，即加上了Collections.sort(list);这一句代码并打印查看。
最终代码变成如下所示：
package cn.hertter.collection;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
public class TestCollections {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
for(int i = 0; i < 10; i++) {
list.add(i);
}
System.out.println("原始的顺序：" + list);
Collections.shuffle(list);
System.out.println("打乱后顺序：" + list);
Collections.sort(list);
System.out.println("进行排序后：" + list);
System.out.println("二分查找20：" + Collections.binarySearch(list, 20));
System.out.println("二分查找2：" + Collections.binarySearch(list, 2));
}
}
此时的结果有了变化！2查找到了！
但是又有一个新的问题：为什么查找20时，返回的不是-1而是-11呢？
带着这个疑问，我去查看了binarySearch的源码，如下所示:
其中还没看到具体的查找源码，我又查看了红圈中的源码，如下所示：
大家注意看！其中红圈的部分，返回的是-(low + 1)，我们模拟编译器进行一次编译看看！！
模拟编译：
第一次查找时：
low = 0，high = 10 -1 = 9，mid = (9 + 0) / 2 = 4，这里的>>>1，就是除以2的意思
cmp是根据mid与key（这里是我们要查找的20）进行对比
- 若mid<key，则返回-1；
- 若mid>key，则返回1；
- 若mid=key，则返回0
因为4 < 20，所以这里的cmp等于-1。
第一次查找之后，low改变为5，下图可以帮助你们更好的理解。
第二次查找时：
low = 5，high依然为9，mid = (9 + 5) / 2 = 7
因为7 < 20，所以这里的cmp等于-1。
第二次查找之后，low改变为8，过程如下图所示。
第三次查找时：
low = 8，high依然为9，mid = (9 + 8) / 2 = 8
因为8 < 20，所以这里的cmp等于-1。
第三次查找之后，low改变为9，过程如下图所示。
此时low仍然≤high，循环继续
第四次查找时：
low = 9，high依然为9，mid = (9 + 9) / 2 = 9
因为9 < 20，所以这里的cmp等于-1。
第四次查找之后，low改变为10，循环结束！，过程如下图所示。
此时，执行到最后一句，即return -(low + 1);
返回-(10 + 1)，即返回-11，也正是我们之前查询的结果！
原来查询不到时不一定返回-1！就像这里面一样，返回的是-11！！！
总结
在学习的过程中，可能会有惯性思维，即若查询不到结果，则返回-1，但是通过今天的探究，发现其实不然。
遇到具体问题需要具体分析，不能形成定性思维！
之前博主以为对二分查找比较熟悉了，但是今天还是遇到了问题，说到底还是基础掌握的不扎实！！！
因此，在今后的学习当中，需要不断巩固一下之前学习的知识，尽量避免在同一个坑中栽了多次！！！