二分法,数组的查询(循环遍历,递归)

这篇博客介绍了两种在Java中实现二分查找的方法:一种是使用循环遍历,另一种是采用递归的方式。在循环遍历法中,通过设置low和high指针来不断缩小查找范围,直到找到目标值或搜索范围为空。而在递归法中,通过不断将查找区间减半,直至找到目标值或确定其不存在于数组中。这两种方法都要求输入的数组是有序的。

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一、循环遍历法

package com.chen.ArrayList;

public class Test04 {
    //二分法查找也称折半查找(循环遍历),二分法查找必须数组是有序的才能查找
    public static void main(String[] args) {
        int[]arr={1,2,3,4,5,6,7,8};
        System.out.println(binarySearch(arr,5));
    }
    //定义查找的方法方便我们调用
    public static int binarySearch(int[] arr,int temp){//temp为你要查找的数
        int low=0;
        int high=arr.length-1;
        //index定义返回的数,如果数组中没有你查找的数就返回你设定的数(一般这个数我们设定为负数以免影响返回的结果),
        //如果有我们查找的数我们就把我们查找的这个数的位置赋给index
        int index=-1;
        while(low<=high){
            int mid=(low+high)/2;
            int guess=arr[mid];
            if(guess==temp){
                index= mid;
                break;
            }
            if(guess<temp){
                low=mid+1;
            }
            if(guess>temp){
                high=mid-1;
            }
        }
        return index;
    }

}

二、递归法

package com.chen.ArrayList;

public class Test05 {
    //二分查找也称折半查找(递归的方法)
    public static void main(String[] args) {
        int[]arr={1,2,3,4,5,6,7,8};
        System.out.println(binarySearch(arr,2,0,arr.length-1));

    }
    //定义查找的方法方便我们调用,
    // arr数组,temp我们查找的值,low数组第一个元素的位置,high数组最后一个元素的位置
    public static int binarySearch(int[] arr,int temp,int low,int high){
        if(low>high){
            return -1;
        }
        int mid=(low+high)/2;
        int guess=arr[mid];//
        if(guess==temp){
            return mid;
        }
        if(guess<temp){
            return binarySearch(arr,temp,mid+1,high);
        }
        if(guess>temp){
            return binarySearch(arr,temp,low,mid-1);
        }
        return mid;
    }
}

在C语言中,非递归的二分查找通常通过循环结构实现,而不是通过函数的自身调用。这个算法的基本思想是在有序数组查找特定元素,每次都将搜索范围减半。以下是步骤: 1. 初始化两个指针,`low`表示数组的开始索引,`high`表示结束索引。 2. 当`low`小于等于`high`时,执行循环: a. 计算中间索引 `mid` = (`low` + `high`) / 2。 b. 检查中间元素是否就是目标值: - 如果相等,返回 `mid` 作为找到的位置。 - 如果目标值小于中间元素,将`high`设置为 `mid - 1`,因为目标值应该在左半部分。 - 否则,将`low`设置为 `mid + 1`,因为目标值应该在右半部分。 3. 如果遍历完整个区间都没有找到目标值,说明目标不在数组中,返回-1。 以下是一个简单的C语言非递归二分查找的示例: ```c #include <stdio.h> // 定义二分查找函数,返回目标值的索引,若不存在返回-1 int binary_search(int arr[], int target, int low, int high) { while (low <= high) { int mid = low + (high - low) / 2; if (arr[mid] == target) return mid; else if (arr[mid] > target) high = mid - 1; // 目标在左半部分 else low = mid + 1; // 目标在右半部分 } return -1; // 目标未找到 } int main() { int arr[] = {1, 3, 5, 7, 9, 11}; int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); int target = 7; int result = binary_search(arr, target, 0, n - 1); if (result != -1) printf("Element found at index %d\n", result); else printf("Element not found in the array.\n"); return 0; } ```
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