二分查找算法

二分查找

• 一、概述
• 二、流程
• 三、实现

一、概述

二分查找也称折半查找（Binary Search），它是一种效率较高的查找方法。但是，折半查找要求线性表必须采用顺序存储结构，而且表中元素按关键字有序排列。

二、流程

首先，假设表中元素是按升序排列，将表中间位置记录的关键字与查找关键字比较，如果两者相等，则查找成功；否则利用中间位置记录将表分成前、后两个子表，如果中间位置记录的关键字大于查找关键字，则进一步查找前一子表，否则进一步查找后一子表。重复以上过程，直到找到满足条件的记录，使查找成功，或直到子表不存在为止，此时查找不成功

三、实现

递归版本

public class BinarySearchDemo {
    
    public static void main(String[] args) {

        int[] arr = {1, 2, 3, 5, 6, 7, 9, 22, 33, 66, 78, 81, 99, 100};
        int targetNum = 3;
        System.out.println(binarySearch(arr, targetNum, 0, arr.length));
    }

    private static int binarySearch(int[] arr, int targetNum, int left, int right) {
        if (left > right) {
            return -1;
        }
        int mid = (left + right) >>> 1;
        if (arr[mid] < targetNum) {
            return binarySearch(arr, targetNum, mid + 1, right);
        } else if (arr[mid] > targetNum) {
            return binarySearch(arr, targetNum, left, mid - 1);
        } else {
            return mid;
        }
    }
}

非递归版本

public class BinarySearchDemo2 {

	public static void main(String[] args) {
		int[] arr = {1, 2, 3, 5, 6, 7, 9, 22, 33, 66, 78, 81, 99, 100};
		int targetNum = 1;
		System.out.println(binarySearch(arr, targetNum));
	}

	private static int binarySearch(int[] arr, int targetNum) {
		int i = 0;
		int j = arr.length;
		int m = 0;
		while (i < j) {
			// 二分查找中点
			m = (i + j) >>> 1;
			// 左边移动
			if (targetNum < arr[m]) {
				j = m;
				// 右边移动
			} else if (arr[m] < targetNum) {
				// 左边坐标直接向后移动一个
				i = m + 1;
			} else {
				return m;
			}
		}
		return -1;
	}
}