java数组实现二分法查找算法

本文详细介绍了二分查找算法的基本原理及其Java实现过程。通过一个示例代码展示了如何在一个有序数组中查找特定元素的位置,同时提供了运行示例验证查找功能的有效性。

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二分法查找的关键是根据数组中间索引进行不断的二分来实现对数据的查找,注意此处数组必须为有序数组,示例代码如下:

  1. public class BinarySearch {  
  2.     /** 
  3.      在二分法查找中,从数列的中间开始搜寻,如果这个数小于我们所搜寻的数,由于数列已排序,则该数左边的数一定都小于要搜寻的对象,所以无需浪费时间在左边的数;如果搜寻的数大于所搜寻的对象,则右边的数无需再搜寻,直接搜寻左边的数。 
  4.   
  5.      */  
  6.     public static int search(int[] nums, int num) {  
  7.         int minIndex = 0;  
  8.         int maxInde = nums.length - 1;  
  9.   
  10.         while (minIndex <= maxIndex) {  
  11.             int midIndex = (minIndex + maxIndex) / 2;  
  12.               
  13.             //与中间值比较确定在左边还是右边区间,以调整区域  
  14.             if (num > nums[midIndex]) {  
  15.                 minIndex = midIndex + 1;  
  16.             } else if (num < nums[midIndex]) {  
  17.                 maxIndex = midIndex - 1;  
  18.             } else {  
  19.                 return midIndex;  
  20.             }  
  21.         }  
  22.   
  23.         return -1;  
  24.     }  
  25.       
  26.       
  27.     //二分查找的实现  
  28.     public static void main(String[] args) {  
  29.   
  30.         int[] nums = { 2,4,5,6,9,11,13,15,19,20,22, 91};  
  31.       
  32.         int find = BinarySearch.search(nums,5);  
  33.           
  34.         if (find != -1) {  
  35.             System.out.println("找到数值于索引" + find);  
  36.         } else {  
  37.             System.out.println("找不到数值");   
  38.         }  
  39.     }  
  40. }  

### 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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