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Java實作二分查找的基本方法(附程式碼)

不言
發布: 2019-02-16 11:49:14
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這篇文章帶給大家的內容是關於Java實現二分查找的基本方法(附程式碼),有一定的參考價值,有需要的朋友可以參考一下,希望對你有幫助。

二分查找特別好理解,就類似於快排和歸併當中用到的分治的思想,每次取中間數與目標數相比較,然後確定是大了還是小了,區間折半。

就例如:

小紅選中了1-100中的某個數字(這個數字是56),要小明來猜,產生如下對話:

小明第一次猜測:68

小紅:大了

小明第二次猜測:35

小紅:小了

小明第三次猜測:58

小紅:大了

小明第四次猜測:49

小紅:小了

小明第五次猜測:54

小紅:小了

小明第六次猜測:56

小紅:bingo! ! !

我們可以看到在上面的對話中,小明每次猜測都可以縮小區間,直到回答正確

二分查找就是這樣的,比如我們現在有數組8,11,19 ,23,27,33,45,55,67,98,用二分找出如下圖:

每次都可以縮小一半的區間,我們可以看到區間變化如下:

當區間大小無限接近1的時候k = log2n,所以時間複雜度為O(logn)。

是不是特別好理解,以下是我用Java實現的簡單的二分查找(備註:是最簡單的實現,二分查找的變體很複雜還沒掌握)

package com.structure.search;

/**
 * 二分查找法
 *
 * @author zhangxingrui
 * @create 2019-02-15 21:29
 **/
public class BinarySearch {

    public static void main(String[] args) {
        int[] nums = new int[]{4, 6, 9, 19, 30, 40, 500, 3450, 50004, 4334343};
        System.out.println(binarySearch(nums, 0, nums.length - 1, 30));
        System.out.println(binarySearch(nums, 50004));
    }

    /**
     * @Author: xingrui
     * @Description: 二分查找法(针对有序数组且不存在重复元素-递归方式实现)
     * @Date: 21:37 2019/2/15
     */
    private static int binarySearch(int[] nums, int p, int r, int k){
        if(p > r)
            return -1;

        int mid = (p + r) / 2;
        if(nums[mid] == k)
            return mid;

        if(k > nums[mid])
            return binarySearch(nums, mid + 1, r, k);
        else
            return binarySearch(nums, p,  mid - 1, k);
    }

    /**
     * @Author: xingrui
     * @Description: 二分查找法(针对有序数组且不存在重复元素-循环实现)
     * @Date: 21:37 2019/2/15
     */
    private static int binarySearch(int[] nums, int k){
        int p = 0;
        int r = nums.length - 1;
        while (p <= r){
            int mid = (p + r) / 2;

            if(nums[mid] == k)
                return mid;

            if(k > nums[p])
                p = mid + 1;
            else
                r = mid - 1;
        }
        return -1;
    }

}
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程式碼很簡單,其中需要注意的就是邊界條件p<=r。

從程式碼也可以看出,簡單實作有很大的局限性,只能適用於有序的不存在重複資料的陣列。

並且二分查找不太適合小規模的資料查詢(因為小規模的資料查詢沒有必要),這個好理解;同時呢,也不適合太大的資料的查詢,這又是為啥子呢?

就是因為上面提到的:二分查找適合底層使用數組的數據,但是數組呢又是一段連續的內存空間,當數據很大的時候如果要用二分查找,那麼數據的底層實現就

只能用數組,這樣就不太好了。假設我的資料有一個G,那我就要申請1個G的連續記憶體空間,媽喲,怕吃飽球了。

以上是Java實作二分查找的基本方法(附程式碼)的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章!

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來源:cnblogs.com
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