两种java实现二分查找的方式

起初在数据结构中学习递归时实现二分查找，实际上不用递归也可以实现，毕竟递归是需要开辟额外的空间的来辅助查询。本文就介绍两种方法

1、二分查找算法思想

有序的序列，每次都是以序列的中间位置的数来与待查找的关键字进行比较，每次缩小一半的查找范围，直到匹配成功。

一个情景：将表中间位置记录的关键字与查找关键字比较，如果两者相等，则查找成功；否则利用中间位置记录将表分成前、后两个子表，如果中间位置记录的关键字大于查找关键字，则进一步查找前一子表，否则进一步查找后一子表。重复以上过程，直到找到满足条件的记录，使查找成功，或直到子表不存在为止，此时查找不成功。

2、二分查找图示说明

图片来源百度图片：

两种java实现二分查找的方式

3、二分查找优缺点

优点：

比较次数少，查找速度快，平均性能好；

缺点:

是要求待查表为有序表，且插入删除困难。

因此，折半查找方法适用于不经常变动而查找频繁的有序列表。

使用条件：

查找序列是顺序结构，有序。

3、java代码实现

3.1 使用递归实现

/**
* 使用递归的二分查找
*title:recursionBinarySearch
*@param arr 有序数组
*@param key 待查找关键字
*@return 找到的位置
*/
public static int recursionBinarySearch(int[] arr,int key,int low,int high){

if(key < arr[low] || key > arr[high] || low > high){
 return -1;    
}

int middle = (low + high) / 2;   //初始中间位置
if(arr[middle] > key){
 //比关键字大则关键字在左区域
 return recursionBinarySearch(arr, key, low, middle - 1);
}else if(arr[middle] < key){
 //比关键字小则关键字在右区域
 return recursionBinarySearch(arr, key, middle + 1, high);
}else {
 return middle;
} 

}

3.1 不使用递归实现（while循环）

/**
* 不使用递归的二分查找
*title:commonBinarySearch
*@param arr
*@param key
*@return 关键字位置
*/
public static int commonBinarySearch(int[] arr,int key){
int low = 0;
int high = arr.length - 1;
int middle = 0;   //定义middle

if(key < arr[low] || key > arr[high] || low > high){
 return -1;    
}

while(low <= high){
 middle = (low + high) / 2;
 if(arr[middle] > key){
  //比关键字大则关键字在左区域
  high = middle - 1;
 }else if(arr[middle] < key){
  //比关键字小则关键字在右区域
  low = middle + 1;
 }else{
  return middle;
 }
}

return -1;  //最后仍然没有找到，则返回-1
}

3.3 测试

测试代码：

public static void main(String[] args) {

int[] arr = {1,3,5,7,9,11};
int key = 4;
//int position = recursionBinarySearch(arr,key,0,arr.length - 1);

int position = commonBinarySearch(arr, key);

             if(position == -1){
 System.out.println("查找的是"+key+",序列中没有该数！");
}else{
 System.out.println("查找的是"+key+",找到位置为："+position);
}

}

recursionBinarySearch()的测试：key分别为0，9，10，15的查找结果