（八）查找算法

线性查找

线性查找：逐一比对，发现有相同值就返回下标

package com.atguigu.search;

public class SeqSearch {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr={1,9,11,-1,34,89};//没有顺序的数组
        int index=seqSearch(arr,11);
        if (index==-1){
            System.out.println("没有查找到");
        }else {
            System.out.println("找到，下标为="+index);
        }

    }

    /**
     * 这里实现的线性查找是找到一个满足条件的值就返回
     * @param arr
     * @param value
     * @return
     */
    public static int seqSearch(int[] arr,int value){
        //线性查找是逐一比对，发现有相同值就返回下标
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            if (arr[i]==value){
                return i;
            }
        }
        return -1;
    }
}

二分查找（查找的数组必须有序！！！）

思路分析

当数组中有序的元素都不重复时

package com.atguigu.search;

public class BinarySearch {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr={1,8,10,89,1000,1234};
        int resIndex=binarySearch(arr,0,arr.length-1,1);
        System.out.println("resIndex="+resIndex);
    }

    //二分查找算法

    /**
     *
     * @param arr 数组
     * @param left 左边的索引
     * @param right 右边的索引
     * @param findVal 要查找的值
     * @return 如果找到就返回下标，如果没有找到就返回-1
     */
    public static int binarySearch(int[] arr,int left,int right,int findVal){
        //当left>right时，说明递归整个数组，但是没有找到
        if (left>right){
            return -1;
        }
        int mid=(left+right)/2;
        int midVal=arr[mid];
        if (findVal>midVal){
            //向右递归
            return binarySearch(arr,mid+1,right,findVal);
        }else if (findVal<midVal){
            //向左递归
            return binarySearch(arr,left,mid-1,findVal);
        }else {
            return mid;
        }
    }
}

当数组中有序的元素有重复时，如果重复的元素就是需要查找的元素，将重复的全部找到（由于数组有序，所以重复的元素一定是相邻的）

package com.atguigu.search;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class BinarySearch {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr={1,8,10,89,1000,1000,1000,1234};
//        int resIndex=binarySearch(arr,0,arr.length-1,1);
//        System.out.println("resIndex="+resIndex);

        List<Integer> resIndexList=binarySearch2(arr,0,arr.length-1,1000);
        System.out.println("resIndexList="+resIndexList);
    }

    //二分查找算法

    /**
     *
     * @param arr 数组
     * @param left 左边的索引
     * @param right 右边的索引
     * @param findVal 要查找的值
     * @return 如果找到就返回下标，如果没有找到就返回-1
     */
    public static int binarySearch(int[] arr,int left,int right,int findVal){
        //当left>right时，说明递归整个数组，但是没有找到
        if (left>right){
            return -1;
        }
        int mid=(left+right)/2;
        int midVal=arr[mid];
        if (findVal>midVal){
            //向右递归
            return binarySearch(arr,mid+1,right,findVal);
        }else if (findVal<midVal){
            //向左递归
            return binarySearch(arr,left,mid-1,findVal);
        }else {
            return mid;
        }
    }

    /**
     * {1,8,10,89,1000,1000,1234}
     * 当一个有序数组中，有多个相同的数值时，如何将所有的数值都查找到，比如这里的1000
     *
     * 思路分析：
     * 1.在找到mid值，不要马上返回
     * 2.向mid索引值的左边扫描，将所有满足1000的元素的下标加入到集合ArrayList中
     * 3.向mid索引值的右边扫描，将所有满足1000的元素的下标加入到集合ArrayList中
     * 4.将ArrayList返回
     */
    public static List<Integer> binarySearch2(int[] arr, int left, int right, int findVal){
        //当left>right时，说明递归整个数组，但是没有找到
        if (left>right){
            return new ArrayList<Integer>();
        }
        int mid=(left+right)/2;
        int midVal=arr[mid];
        if (findVal>midVal){
            //向右递归
            return binarySearch2(arr,mid+1,right,findVal);
        }else if (findVal<midVal){
            //向左递归
            return binarySearch2(arr,left,mid-1,findVal);
        }else {
             List<Integer> resIndexlist = new ArrayList<Integer>();
            //向mid索引值的左边扫描，将所有满足1000的元素的下标加入到集合ArrayList中
            int temp=mid-1;
            while (true){
                if (temp<0 || arr[temp]!=findVal){
                    //退出
                    break;
                }
                //否则就将temp放入到resIndexlist
                resIndexlist.add(temp);
                temp-=1;
            }
            resIndexlist.add(mid);
            temp=mid+1;
            while (true){
                if (temp>arr.length-1 || arr[temp]!=findVal){
                    //退出
                    break;
                }
                //否则就将temp放入到resIndexlist
                resIndexlist.add(temp);
                temp+=1;
            }
            return resIndexlist;
        }
    }

}

插值查找（同样要求数组是有序的！！！）

package com.atguigu.search;

import java.util.Arrays;

public class InsertValueSearch {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr=new int[100];
        for (int i = 0; i <100 ; i++) {
            arr[i]=i+1;
        }
        int index=insertValueSearch(arr,0,arr.length-1,100);
        System.out.println("index="+index);
        //System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }

    //插值查找
    public static int insertValueSearch(int[] arr,int left,int right,int findVal){
        System.out.println("查找次数~~~");

        //注意：findVal<arr[0] 和 findVal>arr[arr.length-1]必须需要，否则得到的mid可能越界
        if (left>right|| findVal<arr[0] || findVal>arr[arr.length-1]){
            return -1;
        }
        int mid=left+(right-left)*(findVal-arr[left])/(arr[right]-arr[left]);
        int midVal=arr[mid];
        if (findVal>midVal){
            return insertValueSearch(arr,mid+1,right,findVal);
        }else if (findVal<midVal){
            return insertValueSearch(arr,left,mid-1,findVal);
        }else {
            return mid;
        }
    }
}

注意：

1. 对于数据量较大，关键字分布比较均匀的查找表来说，采用插值查找, 速度较快.
2. 关键字分布不均匀的情况下，该方法不一定比折半查找要好