java数据结构与算法之二分查找与插值查找

BinarySearch.java

package com.zhanglei.binarysearch;

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

public class BinarySearch {

	public static void main(String[] args) {
//		 TODO Auto-generated method stub
		int[] arr= {0,1,2,3,4,5,6,7,8,8,8,8,8,9,10};
		List list =new ArrayList();
		binarySearch(arr,0,arr.length-1,8,list);
		System.out.println("找到"+list.size()+"个数据");
		for(int i=0;i<list.size();i++) {
			System.out.println(list.get(i));
		}
	}	
	public static void binarySearch(int[] arr,int head,int tail,int value,List list) {
			
			int mid=(head+tail)/2;
			if(value<arr[mid]) {
				binarySearch(arr,head,mid-1,value,list);
			}else if(arr[mid]<value) {
				binarySearch(arr,mid+1,tail,value,list);
			}
			else{
				int temp=mid-1;
				while(temp>=0&&arr[temp]==value) {
					list.add(temp);
					temp--;
				}
				list.add(mid);
				temp=mid+1;
				while(temp<=arr.length-1&&arr[temp]==value) {
					list.add(temp);
					temp++;
				}
			}
			
	}

}

输出结果：

找到5个数据
10
9
8
11
12

备注：

1. 注意判断时仅使用中间指针即可，我一开始把三个指针都用于判断，这样就把问题弄复杂了
2. 我一开始还用了while（left<right），这样会导致依次遍历，不符合二分查找的定义
3. 当中间指针的值小于待找值value时，进行左递归，一定注意mid-1，否则查找边缘值报栈溢出
4. 当中间指针的值大于待找值value时，进行右递归，一定注意mid+1，否则查找边缘值报栈溢出
5. 当中间指针的值等于待找值value时，找到其中一个值
6. 然后对该值分别进行有限制条件的左遍历和右遍历，将满足条件的值存入集合中
7. 集合中的索引值并不是有序的，这个是可以提升的点

InterpolationSearch.java

package com.zhanglei.interpolation;

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

public class InterpolationSearch {
	
	public static int count;
	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		int[] arr= {0,1,2,3,4,5,6,7,8,8,8,8,8,9,10};
		List list =new ArrayList();
		interpolationSearch(arr,0,arr.length-1,10,list);
		System.out.println("找到"+list.size()+"个数据");
		System.out.println("count的值为："+count);
		for(int i=0;i<list.size();i++) {
			System.out.println(list.get(i));
		}
	}
	
	public static void interpolationSearch(int[] arr,int head,int tail,int value,List list) {
		count++;
		//越界检查
		if(value<arr[0] || value>arr[arr.length-1]) {
			return;
		}
		int mid=head+(value-arr[head])*(tail-head)/(arr[tail]-arr[head]);
		if(value<arr[mid]) {
			interpolationSearch(arr,head,mid-1,value,list);
		}else if(arr[mid]<value) {
			interpolationSearch(arr,mid+1,tail,value,list);
		}
		else{
			int temp=mid-1;
			while(temp>=0&&arr[temp]==value) {
				list.add(temp);
				temp--;
			}
			list.add(mid);
			temp=mid+1;
			while(temp<=arr.length-1&&arr[temp]==value) {
				list.add(temp);
				temp++;
			}
		}
		
}

}

输出结果：

找到1个数据
count的值为：1
14

1. 插值查找就是把二分查找中的mid的简单的二分之一改成根据left到value的距离占left到right的距离的比值，详情见代码
2. 上面的10只查了一次
3. 如果是二分查找则不止用一次
4. 注意插值查找中的越界检查