学习-Java数组之一维数值数组之查找Key值

任务描述

本关任务：使用折半方法查找数组中某元素的索引，并统计出查找次数。

相关知识

顺序查找:

顺序查找就是从数组的第一个元素开始，依次比较，直到找到目标数据或查找失败。

顺序查找举例：查找数组中是否存在值 432。

输出结果：

1. 目标值的索引为：7

折半查找:

能使用折半查找的前提是数组中的数据是有序的。

折半查找的原理：
假设查找的数组区间为 [min,max]，min 代表起始索引，max 代表结束索引，T 代表需要查找的值。

• 第一步：确定该区间的中间位置 K；

• 第二步：将查找的值 T 与 array[k] 比较。若相等，查找成功返回此位置；否则确定新的查找区域，继续折半查找；

• 第三步：若 array[k]>T，由数组的有序性可知 array[k,k+1,……,max] 中的每个值都大于 T，故新的区间为 array[min,……，K-1]，若 array[k]<T，同理可得新的查找区间为 array[k+1,……，max]。

每一次查找与中间值比较，可以确定是否查找成功，不成功的话下一次查找区间将缩小一半。

折半查找举例：查找数组中是否存在等于 80 的元素。

执行结果：

1. 3

顺序查找和折半查找

在查找速度方面，顺序查找自然是不及折半查找，我们代码中数组的长度比较小，没有太大差距，当数据量较大时，我们就能明显感觉到运行时间差距了。

从另一方面来说，顺序查找对数据要求不高，无需数据按照某种方式排列，也无需指定存储格式，顺序存储可以，链式存储也可以。所以从应用范围来说，顺序查找算法自然会更好。

编程要求

仔细阅读右侧编辑区内给出的代码框架及注释，在 Begin-End 间编写程序代码，使用折半方法查找数组中某元素的索引，并统计出查找次数，具体要求如下：

• 接收给定的数据（如：4 88 43 43 98 #...，其中第一个数代表数组长度，第二个数代表需要查找的元素，其余数代表数组元素，# 号用于终止接收数据），遇到 # 号终止接收；
• 创建数组，使用折半方法查找数组中某元素的索引，并统计出查找次数。

注意：数字分隔符为空格。

测试说明

平台将使用测试集运行你编写的程序代码，若全部的运行结果正确，则通关。

可在右侧 “测试结果”区查看具体的测试集详情。
例：
测试输入:

1. 6 78 4 34 78 458 488 788 #

预期输出：

1. 索引值：2。查找次数：1。

测试输入：

1. 6 786 4 34 78 458 488 788 #

预期输出：

1. 没有找到

完成代码： 

import java.util.Scanner;

public class FindTest {
    public static void main(String[] args) {
		
        // 请在 Begin-End 间编写代码
        /********** Begin **********/
        // 定义变量
        int min = 0;
        int mid;
        int count = 0;
        // 接收给定数据
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        // 定义数组
        int[] arr = new int[(sc.nextInt())];
        // 给数组赋值
        int n = sc.nextInt();                  
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {   
             arr[i] = sc.nextInt();
        }
        // 查找给定元素索引，并输出查找次数
        int max = arr.length - 1;
        mid = (max + min) / 2;        
        while(true) {
            count++;
            if(n < arr[mid]) {
                max = mid - 1;
            } else if(n > arr[mid]) {
                min = mid + 1; 
            } else {
                System.out.println("索引值：" + mid + "。查找次数：" + count + "。");
                break;
            }
            if(max < min) {
                System.out.println("没有找到");
                break;
            }
            mid = (max + min) / 2;
        }
        /********** End **********/
    }
}

---

注：题目转自头歌平台，代码自写，仅做参考和记录。