java算法---二分法查找

本文深入解析了二分查找算法的两种实现方式:迭代法和递归法。通过具体代码示例,详细解释了每种方法的工作原理及关键步骤,为读者提供了清晰的学习路径。

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二分法一般有两种实现方式
第一种

public static int binarySort(int[] array, int key) {
        int low = 0;
        int high = array.length - 1;
        while (low <= high) {//这里要有等号!
            int mid = (low + high) >>> 1;
            if (key < array[mid]) {
                high = mid - 1;//小于中间值说明,要在array[mid]的左边找
            } else if (key > array[mid]) {////大于中间值说明,要在array[mid]的右边找
                low = mid + 1;
            } else {
                return mid;
            }
        }
        return -1;
    }
 public static int binarySortRecursion(int[] array, int key, int low, int high) {
        if (low <= high) {
            int mid = (low + high) >>> 1;//递归首先要考虑满足条件退出的情况
            if (key < array[mid]) {
                return binarySortRecursion(array, key, low, mid - 1);
            } else if (key > array[mid]) {
                return binarySortRecursion(array, key, mid + 1, high);
            } else {
                return mid;
            }
        }
        return -1;
    }

递归的方法和前面是同理。二分法很好理解。

### 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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