Java二分查找代码实现

  1. 二分查找(Binary Search)算法:又称折半查找法
  2. 二分查找针对的是一个有序的数据集合,查找思想有点类似分治思想。每次都通过跟区间的中间元素对比,将待查找的区间缩小为之前的一半,直到找到要查找的元素,或者区间被缩小为 0。
  3. 上代码
  4. 二分查找除了用循环来实现,还可以用递归来实现,过程也非常简单。
  5.  // 二分查找的普通实现
        public int bsearch(int[] a, int n, int value) {
            int low = 0;
            int high = n - 1;
    
            while (low <= high) {
                int mid = (low + high) / 2;
                if (a[mid] == value) {
                    return mid;
                } else if (a[mid] < value) {
                    low = mid + 1;
                } else {
                    high = mid - 1;
                }
            }
    
            return -1;
        }
    // 二分查找的递归实现
        public int bsearchDiGui(int[] a, int n, int val) {
            return bsearchInternally(a, 0, n - 1, val);
        }
    
        private int bsearchInternally(int[] a, int low, int high, int value) {
            if (low > high) return -1;
    
            int mid =  low + ((high - low) >> 1);
            if (a[mid] == value) {
                return mid;
            } else if (a[mid] < value) {
                return bsearchInternally(a, mid+1, high, value);
            } else {
                return bsearchInternally(a, low, mid-1, value);
            }
        }

     

  6. 二分查找虽然性能比较优秀,但应用场景也比较有限。底层必须依赖数组,并且还要求数据是有序的。对于较小规模的数据查找,我们直接使用顺序遍历就可以了,二分查找的优势并不明显。二分查找更适合处理静态数据,也就是没有频繁的数据插入、删除操作。
  7. 二分查找的核心思想理解起来非常简单,有点类似分治思想。即每次都通过跟区间中的中间元素对比,将待查找的区间缩小为一半,直到找到要查找的元素,或者区间被缩小为 0。但是二分查找的代码实现比较容易写错。这是它的三个容易出错的地方:循环退出条件、mid 的取值,low 和 high 的更新。

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