折半查找法

  • 折半查找法
  • 具体实现
  • 1、主函数内部实现
  • 2、定义方法,并调用:
  • 3、调用Arrays中的binarySearch方法:
  • 总结


折半查找法

折半搜索(英语:half-interval search),也称二分搜索(英语:binary search)、对数搜索(英语:logarithmic search),是一种在有序数组中查找某一特定元素的搜索算法。
搜索过程从数组的中间元素开始,如果中间元素正好是要查找的元素,则搜索过程结束;如果某一特定元素大于或者小于中间元素,则在数组大于或小于中间元素的那一半中查找,而且跟开始一样从中间元素开始比较。如果在某一步骤数组为空,则代表找不到。这种搜索算法每一次比较都使搜索范围缩小一半。

具体实现

1、主函数内部实现

源代码:

import java.util.Scanner;
/**
 * Java实现二分查找
 */
public class binarySearchDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //定义一个数组,并初始化
        int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        //输入你要查找的数字。
        int key = sc.nextInt();
        int left = 0;
        int right = arr.length - 1;
        int mid=0;
        while (left <= right) {
            mid = (left + right) / 2;
            if (arr[mid] < key) {
                left = mid + 1;
            } else if (arr[mid] > key) {
                right = mid - 1;
            } else {
               break;
            }
        }
        if (left <= right) {
            System.out.println("找到了,下标是:" + mid);
        } else {
            System.out.println("未找到!");
        }
    }
}

运行结果:

java 数组list能搜索吗 java数组中查找_二分查找

java 数组list能搜索吗 java数组中查找_算法_02

2、定义方法,并调用:

定义方法,并调用方法,找到查找的数字,则返回下标,未找到,则返回-1(数组的下标不可能为负数)

源代码:

import java.util.Scanner;

/**
 * 二分查找方法实现
 */
public class binarySearchDemo1 {
    public static int myBinarySearch(int[] arr, int key) {
        int left = 0;
        int right = arr.length - 1;
        int mid = 0;
        while (left <= right) {
            mid = (left + right) / 2;
            if (arr[mid] < key) {
                left = mid + 1;
            } else if (arr[mid] > key) {
                right = mid - 1;
            } else {
                break;
            }
        }
        if (left <= right) {
            //如果找到,返回下标
            return mid;
        } else {
            //如果没找到,返回-1
            return -1;
        }
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        //定义一个数组,并初始化
        int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        //输入你要查找的数字。
        int key = sc.nextInt();
        System.out.println(myBinarySearch(arr, key));

    }
}

运行结果:

java 数组list能搜索吗 java数组中查找_java 数组list能搜索吗_03


java 数组list能搜索吗 java数组中查找_java_04

3、调用Arrays中的binarySearch方法:

在Java中提供了很多的方法,其中Arrays是对数组的操作方法,binarySearch可以实现二分查找,但是在使用的时候需要导入包:import java.util.Arrays;

binarySearch方法有各种类型的:

java 数组list能搜索吗 java数组中查找_二分查找_05

源代码:

import java.util.Arrays;
import java.util.Scanner;

/**
 * 调用Arrays中的binarySearch方法
 */
public class binarySearchDemo2 {

    public static void main(String[] args) {
        //定义一个数组,并初始化
        int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        //输入你要查找的数字。
        int key = sc.nextInt();
        //调用方法:
        System.out.println(Arrays.binarySearch(arr, key));
    }
}

运行结果:

java 数组list能搜索吗 java数组中查找_算法_06


java 数组list能搜索吗 java数组中查找_二分查找_07

总结

虽然这种方法很简便,大大加快了我们解题速度,但是作为初学者,还是需要弄懂其原理!