数据结构之查找算法(顺序查找和二分查找 java版)

查找是在大量的信息中寻找一个特定的信息元素,在计算机中,查找是最基本的运算。用关键字标识一个数据元素,查找是根据给定的某个值,在表中确定一个关键字或数据元素。在计算机中进行查找的方法是根据表中的记录的组织结构确定的。

顺序查找

顺序查找也称为线形查找,从数据结构线形表的一端开始,顺序扫描,依次将扫描到的结点关键字与给定值k相比较,若相等则表示查找成功;若扫描结束仍没有找到关键字等于k的结点,表示查找失败。  
顺序查找过程:从表中的最后一个记录开始,逐个进行记录的关键字与给定值进行比较,若某个记录的关键字与给定值相等,则查找成功,找到所查的记录;反之,若直到第一个记录,其关键字和给定值比较都不相等,则表明表中没有所查的记录,查找失败。
java代码实现:

//线性查找
	public int search(int target){
		//遍历数组
		for(int i=0;i<elements.length;i++) {
			if(elements[i]==target) {
				return i;
			}
		}
		return -1;
	}

二分查找

二分查找要求线形表中的结点按 关键字值升序或降序排列,用给定值k先与中间结点的关键字比较,中间结点把线形表分成两个子表,若相等则查找成功;若不相等,再根据k与该中间结点关键字的比较结果确定下一步查找哪个子表,这样递归进行,直到查找到或查找结束发现表中没有这样的结点。 二分查找又称折半查找,它是一种效率较高的查找方法。
二分查找要求:
1.必须采用 顺序存储结构
2.必须按 关键字大小有序排列。
【优缺点】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。   
算法思想: 首先,将表中间位置记录的关键字与查找关键字比较,如果两者相等,则查找成功;否则利用中间位置记录将表分成前、后两个子表,如果中间位置记录的关键字大于查找关键字,则进一步查找前一子表,否则进一步查找后一子表。 重复以上过程,直到找到满足条件的记录,使查找成功,或直到子表不存在为止,此时查找不成功。
java代码实现:

//二分查找算法
	public int binarySearch(int target) {
				//记录开始位置
				int begin=0;
				//记录结束位置
				int end=elements.length-1;
				///记录中间位置
				int mid=(begin+end)/2;
				//记录目标位置
				int index=-1;
				//循环查找
				while(true) {
					/*什么情况下没有这个元素?*/
					//开始在结束位置之后或者重合
					if(begin>=end){
					return -1;
					}
					//判断中间的元素是不是要查找的元素
					if(elements[mid]==target) {
						return mid;
						//中间这个元素是不是要查找的元素
					}else {
						//判断中间元素是不是比目标元素大
						if(elements[mid]>target) {
							//把结束位置调整到中间位置前一个位置
							end=mid-1;
							//中间这个元素比目标元素小
						}else {
							//把开始位置调整到中间位置的后一个位置
							begin=mid+1;
						}
						//取出中间位置
						mid=(begin+end)/2;
			}
		}
	}
}
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