在对象中实现二分查找

Posted 2023-03-05

【中文标题】在对象中实现二分查找

【英文标题】：Implement binary search in objects

【发布时间】：2010-10-28 11:12:02

【问题描述】：

有没有办法在带有对象的 ArrayList 中实现二进制搜索？在此示例中，ArrayList 将使用字段“id”进行排序。

class User
 public int id;
 public string name;


ArrayList<User> users = new ArrayList<User>();

sortById(users);

int id = 66
User searchuser = getUserById(users,id);

如果我应该使用二进制搜索返回具有指定 id 的用户，“User getUserById(ArrayList users, int userid)”会是什么样子？这甚至可能吗？

【问题讨论】：

使用 Collections.binarySearch - 请参阅 example usages

【参考方案1】：

The Java Tutorials 的 Object Ordering 文章有一个编写您自己的 Comparator 以对自定义类型进行比较的示例。

然后，ArrayList（或任何其他List），与Comparator 一起可以被传递到Collections.binarySearch 方法。

这是一个例子：

import java.util.*;

class BinarySearchWithComparator

  public static void main(String[] args)
  
    // Please scroll down to see 'User' class implementation.
    List<User> l = new ArrayList<User>();
    l.add(new User(10, "A"));
    l.add(new User(20, "B"));
    l.add(new User(30, "C"));

    Comparator<User> c = new Comparator<User>() 
      public int compare(User u1, User u2) 
        return u1.getId().compareTo(u2.getId());
      
    ;

    // Must pass in an object of type 'User' as the key.
    // The key is an 'User' with the 'id' which is been searched for.
    // The 'name' field is not used in the comparison for the binary search,
    // so it can be a dummy value -- here it is omitted with a null.
    //
    // Also note that the List must be sorted before running binarySearch,
    // in this case, the list is already sorted.

    int index = Collections.binarySearch(l, new User(20, null), c);
    System.out.println(index);    // Output: 1

    index = Collections.binarySearch(l, new User(10, null), c);
    System.out.println(index);    // Output: 0

    index = Collections.binarySearch(l, new User(42, null), c);
    System.out.println(index);    // Output: -4
                                  // See javadoc for meaning of return value.
  


class User 
  private int id;
  private String name;

  public User(int id, String name) 
    this.id = id;
    this.name = name;
  

  public Integer getId() 
    return Integer.valueOf(id);
  

【参考方案2】：

您也可以将比较器放在 User 类中：

public class User implements Comparable<User>, Comparator<User>

  public User(int id, String name)
  
    this.id = id;
    this.name = name;
  
  @Override
  public int compareTo(User u)
  
    return id - u.getID();
  
  @Override
  public int compare(User u1, User u2)
  
    return u1.getID() - u2.getID();
  

  public int getID()  return id; 
  public String getName()  return name; 
  private int id;
  private String name;

然后您将对名为 users 的 ArrayList 执行以下操作：

ArrayList<User> users = new ArrayList<User>();
users.add(new User(3, "Fred"));
users.add(new User(42, "Joe"));
users.add(new User(5, "Mary"));
users.add(new User(17, "Alice"));

Collections.sort(users);
int index = Collections.binarySearch(users, new User(5, null));
if(index >= 0)
  System.out.println("The user name of id 5 is: "+users.get(index).getName());
else
  System.out.println("ID 5 is not in the list");

【参考方案3】：

使用Collections.binarySearch 和Comparator。

【参考方案4】：

import java.util.Collections;
Collections.binarySearch(users, id);

【讨论】：

这在编写的代码上不起作用，原因有两个：1）用户没有实现 Comparable，也没有给出 Comparator。 2) 您必须将 binarySearch 传递给存储在列表中的类型的实际对象；你正在传递一个 int 。

【参考方案5】：

您应该只在排序后的 ArrayList 上使用 binarySearch 方法。所以首先对 ArraList 进行排序，并使用相同的比较器引用（用于进行排序）来执行 binarySearch 操作。