Java实现二分查找算法

Posted 2020-11-12 hejjon

二分查找:
两种方式: 非递归方式和递归方式
主要思路: 对于已排序的数组(先假定是从小到大排序), 先定义两个"指针", 一个"指向"首元素low, 一个"指向"末尾元素high.
然后, 开始折半比较, 即让要查找的数与数组中间的元素(索引为 low+high/2)比较. 若要查找的数比中间数小,
说明要查找的数在数组左侧(注意前提是数组从小到大排序), 否则说明该数在数组的右侧. 如果low最后还比high大,
俩"指针"交叉了, 说明没有找到该数, 即数组不存在该数.

注意事项: 排序规则与数组的排序顺序有关, 即从大到小排序和从小到大排序是不一样的!!!

 1 class BinarySearch {
 2     
 3     // 二分查找非递归方式
 4     // arr 给定已排序数组
 5     // num 要查找的数
 6     public static int search(int[] arr, int num) {
 7         int low = 0;
 8         int high = arr.length - 1;
 9         int mid = 0;
10         while (low <= high) {
11             mid = (low + high) / 2;
12             if (num < arr[mid]) {
13                 high = mid - 1;
14             }
15             
16             if (num > arr[mid]) {
17                 low = mid + 1;
18             }
19             if (num == arr[mid]) {
20                 return mid;
21             }
22         }
23         return -1;    // 没找到
24     }
25     
26     
27     // 二分查找递归方式
28     // arr 给定已排序数组
29     // num 要查找的数
30     // low 初始左侧指针 指向第一个元素
31     // high 初始末尾指针 指向最后一个元素
32     public static int binarySearch(int[] arr, int num, int low, int high) {
33         
34         int mid = (low + high) / 2; 
35         
36         // 递归结束条件
37         if (low > high) {
38             return -1;
39         }
40         
41         if (num < arr[mid]) {
42             return binarySearch(arr, num, low, mid - 1);
43         } else if (num == arr[mid]) {
44             return mid;
45         } else {
46             return binarySearch(arr, num, mid + 1, high);
47         }
48         
49     }
50     
51     
52     public static void main(String[] args) {
53         
54         // 给定数组 从小到大排序.
55         int[] arr = {2, 3, 5, 7, 8, 9, 11, 12, 15};
56         // int[] arr = {15, 12, 11, 9, 8, 7, 5, 3, 2};
57         
58         int m = 3;
59         
60         // int index = search(arr, m);
61         
62         int index = binarySearch(arr, m, 0, arr.length - 1);
63         
64         System.out.println(index);
65         
66     }
67     
68 }