二分探索
前提条件
バイナリ検索は、順序付けられた配列で検索する必要があります
小さいものから大きいものへ、または大きいものから小さいものへ
トピック
順序付けられた配列に対してバイナリ検索{1、8,10,89,1000,1234}を実行し、番号を入力し
て配列がこの番号に含まれているかどうかを確認し、含まれていない場合は添え字を入力してください。そのような番号はありません」。
アイデア
今回は二分探索で再帰的思考を使用しますが、もちろん非再帰的方法もありますので、別途学習します。
1.最初に、配列の中央の添え字mid mid =（left + right）/ 2を決定します。
2.findValueをarr [mid]と比較します
findValue> arr [mid]の場合、再帰的に右に検索します
findValue <arr [mid]の場合、左に再帰的に検索します
見つけた場合は、
再帰的出口（終了条件）とは何ですか
1.見つけたら、戻って終了します
2.配列全体を再帰的に実行する場合、findValueが見つからないため、再帰を終了する必要があります。左>右が終了したことを意味します。
コード
//二分查找
//@author 王
public class BinarySearch {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
int arr[] = {
1,8,10,89,1000,1234};//必须是有序数组
int resultIndex = binarySearch(arr, 0, arr.length -1, 1234);
System.out.println(resultIndex);
}
/**
*
* @param arr 数组
* @param left 左边索引
* @param right 右边索引
* @param findValue 需要找的数字，找到返回下标，未找到返回-1
* @return
*/
//二分查找算法
public static int binarySearch(int[] arr,int left,int right,int findValue) {
int mid = (left+right)/2;
int midValue = arr[mid];
if(findValue >midValue){
//向右递归
return binarySearch(arr, mid+1, right, findValue);
}else if(findValue < midValue){
//向左递归
return binarySearch(arr, left, mid-1, findValue);
}else{
return mid;
}
}
}
問題を見つけるのは簡単です。再帰に問題があります。存在しないデータレスキューが見つかった場合は、エラーが報告されます。このエラーは、再帰が完全に原因で発生します。
Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError
at 查找算法.BinarySearch.binarySearch(BinarySearch.java:27)
次に、この再帰的な終了出口を作成する必要があります
改善する
//二分查找
//@author 王
public class BinarySearch {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
int arr[] = {
1,8,10,89,1000,1234};//必须是有序数组
int resultIndex = binarySearch(arr, 0, arr.length -1, 123);
if(resultIndex != -1){
System.out.println(resultIndex);
}else{
System.out.println("没有找到这个数字");
}
}
/**
*
* @param arr 数组
* @param left 左边索引
* @param right 右边索引
* @param findValue 需要找的数字，找到返回下标，未找到返回-1
* @return
*/
//二分查找算法
public static int binarySearch(int[] arr,int left,int right,int findValue) {
if(left > right){
return -1;
}
int mid = (left+right)/2;
int midValue = arr[mid];
if(findValue >midValue){
//向右递归
return binarySearch(arr, mid+1, right, findValue);
}else if(findValue < midValue){
//向左递归
return binarySearch(arr, left, mid-1, findValue);
}else{
return mid;
}
}
}
少し拡張してみましょう。これは、教師の放課後の演習で
もあります{1,8,10,89,1000,1000,1000,1234}順序付けられた配列に複数の同一の値がある場合、すべてを見つける方法値To、たとえば、ここでは1000です。
アイデアは前回学んだことと似ています。コレクションを使用してインデックス値を保存し、コレクションに戻ることができます。
コード
public class BinarySearch {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
int arr[] = {
1,8,10,89,1000,1000,1000,1234};//必须是有序数组
ArrayList<Integer> resultIndex = binarySearch2(arr, 0, arr.length -1, 1000);
if(resultIndex.size() == 0){
System.out.println("没有找到这个数字");
}else{
System.out.println(resultIndex);
}
}
public static ArrayList<Integer> binarySearch2(int[] arr,int left,int right,int findValue) {
if(left > right){
return new ArrayList<Integer>();
}
int mid = (left+right)/2;
int midValue = arr[mid];
if(findValue >midValue){
//向右递归
return binarySearch2(arr, mid+1, right, findValue);
}else if(findValue < midValue){
//向左递归
return binarySearch2(arr, left, mid-1, findValue);
}else{
ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
int temp = mid -1;
//向左边扫描
while(true){
if(temp < 0 || arr[temp] != findValue){
//退出
break;
}else{
//否则就将temp放到集合中
list.add(temp);
temp -= 1;//temp左移
}
}
list.add(mid);
//向右扫描
temp = mid +1;
while(true){
if(temp > arr.length - 1 || arr[temp] != findValue){
//退出
break;
}else{
//否则就将temp放到集合中
list.add(temp);
temp += 1;//temp左移
}
}
return list;
}
}
}