二分查找算法（JAVA）

Posted 2020-10-03

1.二分查找又称折半查找，它是一种效率较高的查找方法。

2.二分查找要求：（1）必须采用顺序存储结构 （2）.必须按关键字大小有序排列

3.原理：将数组分为三部分，依次是中值（所谓的中值就是数组中间位置的那个值）前，中值，中值后；将要查找的值和数组的中值进行比较，若小于中值 则在中值前 面找，若大于中值则在中值后面找，等于中值时直接返回。然后依次是一个递归过程，将前半部分或者后半部分继续分解为三部分。

4.实现：二分查找的实现用递归和循环两种方式

public class BinarySearch {
    /**
     * 循环实现二分查找算法
     *
     * @param arr  已排好序的数组
     * @param data 需要查找的数
     * @return 需要查找的数在数组中的索引，无法查到数据则返回-1
     */
    public static int binarySearch(int[] arr, int data) {
        int beginIndex = 0;
        int endIndex = arr.length - 1;
        while ((beginIndex <= endIndex) && (beginIndex <= arr.length - 1) && (endIndex <= arr.length - 1)) {
            int midIndex = (beginIndex + endIndex) / 2;
            if (data == arr[midIndex]) {
                return midIndex;
            } else if (data < arr[midIndex]) {
                endIndex = midIndex - 1;
            } else {
                beginIndex = midIndex + 1;
            }
        }
        return -1;
    }

    /**
     * 递归实现二分查找
     *
     * @param arr        已排好序的数组
     * @param data       需要查找的数
     * @param beginIndex 开始索引
     * @param endIndex   结束索引
     * @return 需要查找的数在数组中的索引，无法查到数据则返回-1
     */
    public static int binarySearch(int[] arr, int data, int beginIndex, int endIndex) {
        int midIndex = (beginIndex + endIndex) / 2;
        if (data < arr[beginIndex] || data > arr[endIndex] || beginIndex > endIndex) {
            return -1;
        }
        if (data < arr[midIndex]) {
            return binarySearch(arr, data, beginIndex, midIndex - 1);
        } else if (data > arr[midIndex]) {
            return binarySearch(arr, data, midIndex + 1, endIndex);
        } else {
            return midIndex;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {6, 12, 33, 87, 90, 97, 108, 561};
        //3
        System.out.println("循环查找：" + binarySearch(arr, 87));
        //3
        System.out.println("递归查找" + binarySearch(arr, 87, 0, arr.length - 1));
    }
}