1、前提：二分查找的前提是需要查找的数组必须是已排序的，我们这里的实现默认为升序
2、原理：将数组分为三部分，依次是中值（所谓的中值就是数组中间位置的那个值）前，中值，中值后；将要查找的值和数组的中值进行比较，若小于中值则在中值前面找，若大于中值则在中值后面找，等于中值时直接返回。然后依次是一个递归过程，将前半部分或者后半部分继续分解为三部分。可能描述得不是很清楚，若是不理解可以去网上找。从描述上就可以看出这个算法适合用递归来实现，可以用递归的都可以用循环来实现。所以我们的实现分为递归和循环两种，可以根据代码来理解算法
3、实现：
代码如下
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package org.cyxl.algorithm.search; /** * 二分查找 * @author cyxl * */public class BinarySearch { private int rCount=0; private int lCount=0; /** * 获取递归的次数 * @return */ public int getrCount() { return rCount; } /** * 获取循环的次数 * @return */ public int getlCount() { return lCount; } /** * 执行递归二分查找，返回第一次出现该值的位置 * @param sortedData 已排序的数组 * @param start 开始位置 * @param end 结束位置 * @param findValue 需要找的值 * @return 值在数组中的位置，从0开始。找不到返回-1 */ public int searchRecursive(int[] sortedData,int start,int end,int findValue) { rCount++; if(start<=end) { //中间位置 int middle=(start+end)>>1; //相当于(start+end)/2 //中值 int middleValue=sortedData[middle]; if(findValue==middleValue) { //等于中值直接返回 return middle; } else if(findValue<middleValue) { //小于中值时在中值前面找 return searchRecursive(sortedData,start,middle-1,findValue); } else { //大于中值在中值后面找 return searchRecursive(sortedData,middle+1,end,findValue); } } else { //找不到 return -1; } } /** * 循环二分查找，返回第一次出现该值的位置 * @param sortedData 已排序的数组 * @param findValue 需要找的值 * @return 值在数组中的位置，从0开始。找不到返回-1 */ public int searchLoop(int[] sortedData,int findValue) { int start=0; int end=sortedData.length-1; while(start<=end) { lCount++; //中间位置 int middle=(start+end)>>1; //相当于(start+end)/2 //中值 int middleValue=sortedData[middle]; if(findValue==middleValue) { //等于中值直接返回 return middle; } else if(findValue<middleValue) { //小于中值时在中值前面找 end=middle-1; } else { //大于中值在中值后面找 start=middle+1; } } //找不到 return -1; } } |
4、测试代码
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package org.cyxl.algorithm.search.test; import org.cyxl.algorithm.search.BinarySearch; import org.junit.Test; public class BinarySearchTest { @Test public void testSearch() { BinarySearch bs=new BinarySearch(); int[] sortedData={1,2,3,4,5,6,6,7,8,8,9,10}; int findValue=9; int length=sortedData.length; int pos=bs.searchRecursive(sortedData, 0, length-1, findValue); System.out.println("Recursice:"+findValue+" found in pos "+pos+";count:"+bs.getrCount()); int pos2=bs.searchLoop(sortedData, findValue); System.out.println("Loop:"+findValue+" found in pos "+pos+";count:"+bs.getlCount()); } } |
5、总结：这种查找方式的使用场合为已排序的数组。可以发现递归和循环的次数是一样的
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