java 13-1 数组高级二级查找

Posted 2020-08-09

 

　　查找：
　　　　1、基本查找：数组元素无序(从头找到尾)
　　　　2、二分查找(折半查找)：数组元素有序 pS：数组的元素必须有顺序，从小到大或者从大到小。以下的分析是从小到大的数组
　　二分查找分析：
　　　　A：先对数组进行对半（也就是设置 min索引为0，max索引为arr.length-1,然后对半的 索引mid为(min+max)/2）
　　　　B：把所需要查找的数据x跟arr[mid]进行对比
　　　　　　　a：两者的值相等，就返回mid索引
　　　　　　　b：两者不等：
　　　　　　　　　　1、如果 x > arr[mid]，则 min索引的值改变为：min = mid+1,然后 mid 要重新赋值 ：(min+max)/2
　　　　　　　　　　2、如果 x < arr[mid]，则 max索引的值改变为：max = mid-1，然后 mid 要重新赋值 ：(min+max)/2
　　　　C：重复B的动作
　　　　D：注意：为了避免查找一个不存在的数据时，会出现死循环，所以要在B中加入一个限制条件：
　　　　　　　if(min > max){
　　　　　　　　　　return -1;
　　　　　　　　　　}
　　　　E：以上定义为方法：
　　　　　　　a：返回类型：int（因为要的是所查找数据的索引）
　　　　　　　b：参数列表：int[] arr（所查找的数组）和 int x（x是所要查找的数据）

 1 import java.util.Scanner;
 2 public class ArrayDemo1{
 3 
 4 public static void main(String[] args) {
 5 //定义一个数组
 6 int[] arr = {12,31,34,45,56,78,80,87};
 7 //创建键盘输入
 8 Scanner sc = new Scanner(System.in);
 9 System.out.println("请输入想要查找的数据：");
10 int x = sc.nextInt();
11 
12 //调用方法
13 int index = choose(arr,x);
14 System.out.println("你所查找的数据的索引是："+index);
15 }
16 
17 //定义二分查找的方法
18 public static int choose(int[] arr,int x){
19 
20 //定义min，max,mid索引的值
21 int min = 0;
22 int max = arr.length -1;
23 int mid = (min + max)/2;
24 
25 //把所需要查找的数据x跟arr[mid]进行对比
26 //两者不等：
27 while( x != arr[mid]){
28 //1、如果 x > arr[mid]
29 if( x > arr[mid]){
30 min = mid + 1;
31 } 
32 //2、如果 x < arr[mid]
33 else if( x < arr[mid]){
34 max = mid - 1;
35 }
36 //加入判断，防止死循环
37 if( min > max){
38 return -1;
39 }
40 //不管上面哪种情况，mid都要进行重新赋值的
41 mid = (min + max )/2;    
42 }
43 //如果 x = arr[mid]，就返回mid
44 return mid;
45 }
46 
47 }

 

2、 二分查找法的注意事项：
　　　　注意：下面这种做法是有问题的。
　　　　　　　因为数组本身是无序的，所以这种情况下的查找不能使用二分查找。
　　　　　　　虽然先排序了，但是排序的时候已经改变了最原始的元素索引。
　　　　　　　所以以后遇到无序数组，进行查找的话，还是用基本查找的方法

 1 public class ArrayDemo2 {
 2 public static void main(String[] args) {
 3 // 定义数组
 4 int[] arr = { 24, 69, 80, 57, 13 };
 5 
 6 // 先排序
 7 bubbleSort(arr);
 8 // 后查找
 9 int index = getIndex(arr, 80);
10 System.out.println("index:" + index);
11 }
12 
13 // 冒泡排序代码
14 public static void bubbleSort(int[] arr) {
15 for (int x = 0; x < arr.length - 1; x++) {
16 for (int y = 0; y < arr.length - 1 - x; y++) {
17 if (arr[y] > arr[y + 1]) {
18 int temp = arr[y];
19 arr[y] = arr[y + 1];
20 arr[y + 1] = temp;
21 }
22 }
23 }
24 }
25 
26 // 二分查找
27 public static int getIndex(int[] arr, int value) {
28 // 定义最大索引，最小索引
29 int max = arr.length - 1;
30 int min = 0;
31 
32 // 计算出中间索引
33 int mid = (max + min) / 2;
34 
35 // 拿中间索引的值和要查找的值进行比较
36 while (arr[mid] != value) {
37 if (arr[mid] > value) {
38 max = mid - 1;
39 } else if (arr[mid] < value) {
40 min = mid + 1;
41 }
42 
43 // 加入判断
44 if (min > max) {
45 return -1;
46 }
47 
48 mid = (max + min) / 2;
49 }
50 
51 return mid;
52 }
53 }