关于java的binarySearch（）方法

Posted 2023-04-27

参考技术A

概述

binarysearch为在指定数组中查找指定值得索引值，该值在范围内找得到则返回该值的索引值，找不到则返回该值的插入位置，如果该值大于指定范围最大值则返回-（maxlength+1），而：

int w=Arrays.binarySearch(a,1,5,8);  查找的范围为索引值1-5,：2,3,4,5,6

8并不在此范围中，且8大于最大索引值的6，所以返回-（5+1）：-6

解析

查看java源码，可以看到，binarySearch（）方法是重载方法，提供了两种形参方式：

小贴士：binarySearch（）方式内部实现用的是二分法查找，所以在查找前需要将数组进行排序，且数组中不能出现相同元素，否则查找出来的索引会不清楚是哪一个的：

1）默认范围（数组长度）查找指定值索引：

格式：

binarySearch(object[ ], object key);

如果key在数组中，则返回搜索值的索引；否则返回-1（key小于数组中的任意一个元素）或者”-“(插入点)。插入点是索引键将要插入数组的那一点，即第一个大于该键的元素索引。

key的值在数组范围内则索引从0开始计数；

key值不存在数组范围内（大于数组最小元素）则从1开始计数；

实例：

import java.util.Arrays; public class test     public static void main(String[] args)            int[]b=new int[]4,25,10,95,06,21;        System.out.println("原数组为：");        for(int dim1:b)                    System.out.print(""+dim1+" ");                Arrays.sort(b);        System.out.println("排序后为：");        for(int x:b)                    System.out.print(x+" ");                System.out.println();        int index=Arrays.binarySearch(b, 2);        System.out.println("关键字2的返回值为："+index);                 index=Arrays.binarySearch(b, 20);        System.out.println("关键字20的返回值为："+index);                 index=Arrays.binarySearch(b, 30);        System.out.println("关键字30的返回值为："+index);                 index=Arrays.binarySearch(b, 100);        System.out.println("关键字100的返回值为："+index);                 index=Arrays.binarySearch(b, 10);        System.out.println("关键字10的返回值为："+index);    

//out:

2）指定范围查找指定元素的索引：

格式：

binarySearch(object[ ], int fromIndex, int endIndex, object key);

注意点：

1、该搜索键在范围内，但不在数组中，由1开始计数；

2、该搜索键在范围内，且在数组中，由0开始计数；

3、该搜索键不在范围内，且小于范围内元素，由1开始计数；

4、该搜索键不在范围内，且大于范围内元素，返回-(endIndex + 1);（特列）

实例：

import java.util.Arrays; public class test     public static void main(String[] args)            int[]b=new int[]4,25,10,95,06,21;        System.out.println("原数组为：");        for(int dim1:b)                    System.out.print(""+dim1+" ");                Arrays.sort(b);        System.out.println("排序后为：");        for(int x:b)                    System.out.print(x+" ");                System.out.println();        int index=Arrays.binarySearch(b,1,3,2);        System.out.println("关键字2的返回值为："+index);                 index=Arrays.binarySearch(b,1,3,20);        System.out.println("关键字20的返回值为："+index);                 index=Arrays.binarySearch(b,1,4,30);        System.out.println("关键字30的返回值为："+index);                 index=Arrays.binarySearch(b,1,4,100);        System.out.println("关键字100的返回值为："+index);                 index=Arrays.binarySearch(b,1,4,10);        System.out.println("关键字10的返回值为："+index);    

//out:

拓展内容

array数组详解

数组对于每一门编程语言来说都是重要的数据结构之一，当然不同语言对数组的实现及处理也不尽相同。

Java 语言中提供的数组是用来存储固定大小的同类型元素。

你可以声明一个数组变量，如 numbers[100] 来代替直接声明 100 个独立变量 number0，number1，....，number99。

本教程将为大家介绍 Java 数组的声明、创建和初始化，并给出其对应的代码。

Arrays 类

java.util.Arrays 类能方便地操作数组，它提供的所有方法都是静态的。

具有以下功能：

给数组赋值：通过 fill 方法。

对数组排序：通过 sort 方法,按升序。

比较数组：通过 equals 方法比较数组中元素值是否相等。

查找数组元素：通过 binarySearch 方法能对排序好的数组进行二分查找法操作。

1            public static int binarySearch(Object[] a, Object key)

用二分查找算法在给定数组中搜索给定值的对象(Byte,Int,double等)。数组在调用前必须排序好的。如果查找值包含在数组中，则返回搜索键的索引；否则返回 (-(插入点) - 1)。    

2            public static boolean equals(long[] a, long[] a2)

如果两个指定的 long 型数组彼此相等，则返回 true。如果两个数组包含相同数量的元素，并且两个数组中的所有相应元素对都是相等的，则认为这两个数组是相等的。换句话说，如果两个数组以相同顺序包含相同的元素，则两个数组是相等的。同样的方法适用于所有的其他基本数据类型（Byte，short，Int等）。    

3            public static void fill(int[] a, int val)

将指定的 int 值分配给指定 int 型数组指定范围中的每个元素。同样的方法适用于所有的其他基本数据类型（Byte，short，Int等）。    

4            public static void sort(Object[] a)

对指定对象数组根据其元素的自然顺序进行升序排列。同样的方法适用于所有的其他基本数据类型（Byte，short，Int等）。    

java BinarySearch.java

import java.util.Scanner;

class BinarySearch {

	static int binarySearch(int[] A, int key) {
		int left = 0;
		int right = A.length;
		while(left < right) {
			int mid = (left + right)/2;
			if(A[mid] == key) {
				return mid;
			} if(key < A[mid]) {
				right = mid;
			} else {
				left = mid;
			}
		}
		return -1;
	}

	public static void main(String[] args) {
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		int n = sc.nextInt();
		int key = sc.nextInt();
		int[] A = new int[n];
		for(int i=0; i<n; i++){
			A[i] = sc.nextInt();
		};
		sc.close();
		System.out.println("keyの位置は : " + binarySearch(A, key));
	}
}