java算法-二分法查找實現

什么是二分法查找

首先，使用二分法查找的前提是：被查找的數組已排好序

具體實現：

假如有一組數為3，12，24，36，55，68，75，88要查給定的值24.可設三個變量front，mid，end分別指向數據的上界，中間和下界，mid=（front+end）/2.
1.開始令front=0（指向3），end=7（指向88），則mid=3（指向36）。因為a[mid]>x，故應在前半段中查找。
2.令新的end=mid-1=2，而front=0不變，則新的mid=1。此時x>a[mid]，故確定應在后半段中查找。
3.令新的front=mid+1=2，而end=2不變，則新的mid=2，此時a[mid]=x，查找成功，返回查找元素的索引。
如果要查找的數不是數列中的數，例如x=25，當第三次判斷時，x>a[mid]，按以上規律，令front=mid+1，即front=3，出現front>end的情況，表示查找不成功，放回-1。

二分法查找使用場景

二分法查找適用於數據量較大時，但是數據需要先排好順序。對於我們很多人來說，還是用於面試……

代碼實現

package com.xzlf.binarySearch;

import java.util.Arrays;

public class TestBinarySearch {
	
	public static void main(String[] args) {
		int[ ] arr = { 30,20,50,10,80,9,7,12,100,40,8};
		int searchWord = 20; // 所要查找的數
		Arrays.sort(arr); //二分法查找之前，一定要對數組元素排序
		System.out.println(Arrays.toString(arr));
		System.out.println(searchWord+"元素的索引："+binarySearch(arr,searchWord));
		System.out.println("========================");
		int errorWord = 66; // 查找不存在的數
		System.out.println(errorWord+"元素的索引："+binarySearch(arr,errorWord));
		
	}
	
	public static int binarySearch(int[] arr, int value) {
		
		int low = 0; // 開始位置
		int high = arr.length - 1; // 結束 位置
		
		while(low <= high) {
			int middle = (low + high) / 2;
			
			if (value == arr[middle]) {
				return middle; //返回查詢到的索引位置
			}
			
			if (value > arr[middle]) {
				low = middle + 1;
			}
			
			if (value < arr[middle]) {
				high = middle - 1;
			}
		}
		//上面循環完畢，說明未找到，返回-1
		return -1;
	}

}

以上代碼運行結果為：