Java - 用Java写一个折半查找。

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折半查找，也称二分查找、二分搜索，是一种在有序数组中查找某一特定元素的搜索算法。搜素过程从数组的中间元素开始，如果中间元素正好是要查找的元素，则搜素过程结束；如果某一特定元素大于或者小于中间元素，则在数组大于或小于中间元素的那一半中查找，而且跟开始一样从中间元素开始比较。如果在某一步骤数组已经为空，则表示找不到指定的元素。这种搜索算法每一次比较都使搜索范围缩小一半，其时间复杂度是O(logN)。

package chimomo.learning.java.algorithm.search;

import java.util.Comparator;

/**
 * @author Created by Chimomo
 */
public class SearchUtil {
    public static > int binarySearch(T[] x, T key) {
        return binarySearch(x, 0, x.length - 1, key);
    }

    // 使用循环实现的二分查找
    public static  int binarySearch(T[] x, T key, Comparator comp) {
        int low = 0;
        int high = x.length - 1;
        while (low <= high) {
            int mid = (low + high) >>> 1;
            int cmp = comp.compare(x[mid], key);
            if (cmp < 0) {
                low = mid + 1;
            } else if (cmp > 0) {
                high = mid - 1;
            } else {
                return mid;
            }
        }
        return -1;
    }

    // 使用递归实现的二分查找
    private static > int binarySearch(T[] x, int low, int high, T key) {
        if (low <= high) {
            int mid = low + ((high - low) >> 1);
            if (key.compareTo(x[mid]) == 0) {
                return mid;
            } else if (key.compareTo(x[mid]) < 0) {
                return binarySearch(x, low, mid - 1, key);
            } else {
                return binarySearch(x, mid + 1, high, key);
            }
        }
        return -1;
    }
}

说明：上面的代码中给出了折半查找的两个版本，一个用递归实现，一个用循环实现。需要注意的是计算中间位置时不应该使用(high + low) / 2的方式，因为加法运算可能导致整数越界，这里应该使用以下三种方式之一：low + (high – low) / 2或low + (high – low) >> 1或(low + high) >>> 1（>>>是逻辑右移，是不带符号位的右移）。