Java中常用的查找算法——順序查找和二分查找

Java中常用的查找算法——順序查找和二分查找

神話丿小王子的博客

一、順序查找：

a) 原理：順序查找就是按順序從頭到尾依次往下查找，找到數據，則提前結束查找，找不到便一直查找下去，直到數據最后一位。

b) 圖例說明： 原始數據：int[] a={4,6,2,8,1,9,0,3}; 要查找數字：8

代碼演示：

import java.util.Scanner;

/*

 * 順序查找

 */

public class SequelSearch {
public static void main(String[] arg) {  
    int[] a={4,6,2,8,1,9,0,3};
    Scanner input=new Scanner(System.in);
    System.out.println("請輸入你要查找的數：");
    //存放控制台輸入的語句
    int num=input.nextInt();
    //調用searc()方法，將返回值保存在result中
    int result=search(a, num);
    if(result==-1){
         System.out.println("你輸入的數不存在與數組中。");
    }
    else
         System.out.println("你輸入的數字存在，在數組中的位置是第："+(result+1)+"個");
}
public static int search(int[] a, int num) {        
    for(int i = 0; i < a.length; i++) {
        if(a[i] == num){//如果數據存在
            return i;//返回數據所在的下標，也就是位置
        }
    } 
    return -1;//不存在的話返回-1
}
}

 

運行截圖：

 

二、二分查找

a) 前提條件：已排序的數組中查找

b) 二分查找的基本思想是：首先確定該查找區間的中間點位置： int mid = (low+upper) / 2；然后將待查找的值與中間點位置的值比較：若相等，則查找成功並返回此位置。若中間點位置值大於待查值，則新的查找區間是中間點位置的左邊區域。若中間點位置值小於待查值，則新的查找區間是中間點位置的右邊區域。下一次查找是針對新的查找區間進行的。

c) 圖例說明：

原始數據： int[] a={5,3,6,1,9,8,2,4,7}; 查找是否存在數字8；

第一步，先用之前學過的排序方法將數組按升序排序：int[] a={1,2,3,4,5,6,7,8,9};

第二步，取中間數：5跟8比較，8大於5 ，取中間數右側的數組進行比較，即{6,7,8,9}

第三步：重復第一步和第二步，直到找到數據或者比較完所有數據。

d) 代碼示例：

import java.util.Scanner;
/*
 * 二分查找
 */
public class BinarySearch {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr={5,3,6,1,9,8,2,4,7};
        //先打印輸出原始數組數據
        System.out.println("原始數組數據如下：");
        for (int n : arr) {
            System.out.print(n+" ");
        }
        System.out.println();
        //首先對數組進行排序，這里用冒泡排序
        for(int i=0;i<arr.length-1;i++){
            for(int j=0;j<arr.length-1-i;j++){
                if(arr[j]>arr[j+1]){
                    int temp=arr[j];
                    arr[j]=arr[j+1];
                    arr[j+1]=temp;
                }
            }
        }
        //遍歷輸出排序好的數組
        System.out.println("經過冒泡排序后的數組：");
        for(int n:arr){
            System.out.print(n+" ");
        }
        System.out.println();//換行
        Scanner input=new Scanner(System.in);
        System.out.println("請輸入你要查找的數：");
        int num=input.nextInt();
        int result=binarySearch(arr, num);
        if(result==-1){
            System.out.println("你要查找的數不存在……");
        }
        else{
            System.out.println("你要查找的數存在，在數組中的位置是："+result);
        }
    }
    //二分查找算法
    public static int binarySearch(int[] arr,int num){
    
        int low=0;
        int upper=arr.length-1;
        while(low<=upper){
            int mid=(upper+low)/2;
            if(arr[mid]<num){
                low=mid+1;
            }
            else if(arr[mid]>num){
                upper=mid-1;
            }
            else
                return mid;
        }
        return -1;
    }
}

 

運行截圖：