Java 编程下的二分法查找

本文详细介绍了二分查找算法的基本思想及其应用场景,适用于大规模有序数据集的高效搜索。通过示例数组{12,23,34,45,56,67,77,89,90}
本文转载自: https://www.cnblogs.com/sunzn/archive/2013/02/13/2910897.html 作者:sunzn 转载请注明该声明。

算法:当数据量很大适宜采用该方法。采用二分法查找时,数据需是有序不重复的。 基本思想:假设数据是按升序排序的,对于给定值 x,从序列的中间位置开始比较,如果当前位置值等于 x,则查找成功;若 x 小于当前位置值,则在数列的前半段中查找;若 x 大于当前位置值则在数列的后半段中继续查找,直到找到为止。

假设有一个数组 { 12, 23, 34, 45, 56, 67, 77, 89, 90 },现要求采用二分法找出指定的数值并将其在数组的索引返回,如果没有找到则返回 -1。代码如下:

package cn.sunzn.dichotomy;

public class DichotomySearch {
   public static void main(String[] args) {
       int[] arr = new int[] { 12, 23, 34, 45, 56, 67, 77, 89, 90 };
       System.out.println(search(arr, 12));
       System.out.println(search(arr, 45));
       System.out.println(search(arr, 67));
       System.out.println(search(arr, 89));
       System.out.println(search(arr, 99));
   }

   public static int search(int[] arr, int key) {
       int start = 0;
       int end = arr.length - 1;
       while (start <= end) {
           int middle = (start + end) / 2;
           if (key < arr[middle]) {
               end = middle - 1;
           } else if (key > arr[middle]) {
               start = middle + 1;
           } else {
               return middle;
           }
       }
       return -1;
   }
}

 

### Java 实现二分法查找算法 #### 二分查找算法简介 二分查找(Binary Search)是一种高效的查找算法,适用于在有序数组中快速定位目标值。相比于线性查找,二分查找能显著减少查找时间复杂度,从 O(n) 降低到 O(log n)[^1]。 #### 示例代码实现 下面是一个完整的 Java 程序来展示如何使用二分查找算法在一个已排序的整型数组里寻找指定数值: ```java public class BinarySearchExample { public static int binarySearch(int[] array, int key) { int low = 0; int high = array.length - 1; while (low <= high) { // 计算中间索引 int mid = low + ((high - low) >> 1); // 如果键等于中间元素,则返回其索引 if (key == array[mid]) { return mid; } // 若给定的关键字大于位于 mid 的元素,则继续在右半部分搜索 if (key > array[mid]) { low = mid + 1; } else { // 否则,在左半部分搜索 high = mid - 1; } } // 当未找到时返回 -1 表示不存在此关键字 return -1; } public static void main(String args[]) { int nums[] = {2, 3, 4, 10, 40}; int numToFind = 10; System.out.println("Array elements are:"); for (int i : nums){ System.out.print(i+" "); } System.out.println("\nElement to be searched is "+numToFind); int resultIndex = binarySearch(nums, numToFind); if(resultIndex != -1){ System.out.printf("Found %d at index %d\n", numToFind, resultIndex); }else{ System.out.println(numToFind +" not found in the given array."); } } } ``` 这段程序定义了一个名为 `binarySearch` 的方法来进行实际的二分查找操作,并通过 `main` 方法提供了一组测试数据以及调用了上述的方法验证功能正确性[^2]。
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