折半查找（二分查找）Java实现

二分查找又称折半查找，优点是比较次数少，查找速度快，平均性能好；其缺点是要求待查表为有序表，且插入删除困难。因此，折半查找方法适用于不经常变动而查找频繁的有序列表。

package cn.edu.nwsuaf.cie.qhs.algorithm;

import java.util.Arrays;

/**
 * 
 * @author 静寞小森（沧海森林）
 * 折半查找（二分查找）在以下情况下使用：
 * 1.一般情况下，如果一个数组是有序的，那么为了提高查找速度，可以使用折半查找，时间复杂度可以从普通的O(N)降到O(log N);
 * 2.还有就是，如果一个数组并不是有序的，但是将在程序中大量用到查找，可以先进行排序，然后再使用折半查找，进行多次查找，效率也会比较高。
 */
public class BinarySearch{

	private final static int NOT_FOUND = -1;
	//使用泛型编程，此方法针对对象编程，所以不可以使用java的八种基本类型，否则报错，可以使用其对应的包装类，如int对应Integer等。
	public static> int binarySearch(AnyType[] array, AnyType target){
		int low = 0, high = array.length - 1;
		while(low <= high){
			int mid = ( low + high ) >> 1;//相当于(low+high)/2 但是要比后边的效率高
		
		if(array[mid].compareTo(target) < 0)
			low = mid + 1;
		else if(array[mid].compareTo(target) > 0)
			high = mid - 1;
		else
			return mid;
		}
		return NOT_FOUND;
	}
	/**
	 * @param args
	 */
	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		//已经有序的，可以使用下面的方式，进行二分查找。
		Integer[] intArray = new Integer[]{2,5,8,15,24,32,45,255,452};
		Double[] doubleArray = new Double[]{2.0,5.0,8.0,15.0,24.0,32.0,45.0,255.0,452.0};
		String[] stringArray = new String[]{"ab","bc","cd","de","ef","fg","gh","hi","ij"};
		Student[] studentArray = new Student[]{new Student(1,"q"),new Student(2,"i"),new Student(3,"u"),
				new Student(4,"h"),new Student(5,"a"),new Student(6,"i"),new Student(7,"s"),new Student(8,"e"),new Student(9,"n")};

		int targetPos = BinarySearch.binarySearch(intArray, 255);
		System.out.println("查找Integer数组中的数的位置为："+targetPos);
		targetPos = BinarySearch.binarySearch(doubleArray, 255.0);
		System.out.println("查找Double数组中的数的位置为："+targetPos);
		//查看String的java源码其中String实现了Comparable接口，所以这里可以使用
		//这是java源码中的一段代码：public final class String implements java.io.Serializable, Comparable, CharSequence
		targetPos = BinarySearch.binarySearch(stringArray, "hi");
		System.out.println("查找Double数组中的数的位置为："+targetPos);
		targetPos = BinarySearch.binarySearch(studentArray, new Student(8));
		System.out.println("查找Student数组中的对象的内容为："+studentArray[targetPos].toString());
		
		//如果，还没有排序，即为乱序的话，可以通过java的Array的库方法sort进行排序。
		Integer[] intArray2 = new Integer[]{2,5,24,45,32,452,255,8,15};
		Arrays.sort(intArray2);
		targetPos = BinarySearch.binarySearch(intArray2, 255); 
		System.out.println("先通过排序，然后查找Integer数组中的数的位置为："+targetPos);
	}
}

//为了说明问题，这里我们自定义一个类，但是为了好说明，这里我们使用了这种方式。
class Student implements Comparable{

	int stuNo;
	String stuName;
	
	public Student(){}
	
	public Student(int stuNo,String stuName) {
		// TODO Auto-generated method stub
		this.stuNo = stuNo;
		this.stuName = stuName;
	}
	
	public Student(int stuNo){
		this.stuNo = stuNo;
	}
	
	@Override
	public int compareTo(Student student) {
		// TODO Auto-generated method stub
		int thisNo = this.stuNo;
		int anotherNo = student.stuNo;
		return (thisNo < anotherNo ? -1 : (thisNo == anotherNo ? 0 : 1));
	}
	
	public String toString(){
		return "这是一个Student类，其中学号为："+stuNo+"；姓名为："+stuName;
	}
}

【运行结果截图】