二分查找（Java）

二分查找，也称为折半查找，是一种在有序数组中查找特定元素的高效算法。其基本思想是每次将查找范围缩小一半，直到找到目标元素或确定目标元素不存在。

以下是二分查找的详细步骤：

1. 初始化左右边界：将初始查找范围设置为整个数组，即left = 0，right = array.length - 1。
2. 计算中间元素的索引：mid = (left + right) / 2。
3. 检查中间元素是否是目标元素：
   • 如果 array[mid] == target，则找到目标元素，返回 mid。
   • 如果 array[mid] < target，说明目标元素在右半部分，更新 left = mid + 1。
   • 如果 array[mid] > target，说明目标元素在左半部分，更新 right = mid - 1。
4. 重复步骤2和步骤3，直到找到目标元素或左边界大于右边界。

public class BinarySearch {
    // 二分查找函数
    public static int binarySearch(int[] array, int target) {
        int left = 0;
        int right = array.length - 1;

        while (left <= right) {
            int mid = left + (right - left) / 2;

            // 检查中间元素是否是目标元素
            if (array[mid] == target) {
                return mid; // 找到目标元素，返回索引
            } else if (array[mid] < target) {
                // 目标元素在右半部分
                left = mid + 1;
            } else {
                // 目标元素在左半部分
                right = mid - 1;
            }
        }

        // 目标元素不存在
        return -1;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] array = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
        int target = 7;

        int result = binarySearch(array, target);

        if (result != -1) {
            System.out.println("目标元素 " + target + " 在数组中的索引为 " + result);
        } else {
            System.out.println("目标元素 " + target + " 不存在于数组中");
        }
    }
}

这段代码演示了如何使用二分查找在有序数组中查找目标元素。在 main 方法中，我们定义了一个有序数组 array，并在其中查找目标元素 target。最后输出结果，指示目标元素是否存在以及其索引位置。