二分查找也稱折半查找（Binary Search），它是一種效率較高的查找方法。但是，折半查找要求線性表必須采用順序存儲結(jié)構(gòu)，而且表中元素按關(guān)鍵字有序排列。
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二分查找優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)是比較次數(shù)少，查找速度快，平均性能好；
其缺點(diǎn)是要求待查表為有序表，且插入刪除困難。
因此，折半查找方法適用于不經(jīng)常變動而查找頻繁的有序列表。
使用條件：查找序列是順序結(jié)構(gòu)，有序。
過程
首先，假設(shè)表中元素是按升序排列，將表中間位置記錄的關(guān)鍵字與查找關(guān)鍵字比較，如果兩者相等，則查找成功；否則利用中間位置記錄將表分成前、后兩個子表，如果中間位置記錄的關(guān)鍵字大于查找關(guān)鍵字，則進(jìn)一步查找前一子表，否則進(jìn)一步查找后一子表。重復(fù)以上過程，直到找到滿足條件的記錄，使查找成功，或直到子表不存在為止，此時查找不成功。
利用循環(huán)的方式實(shí)現(xiàn)二分法查找
public class BinarySearch {
public static void main(String[] args) {
// 生成一個隨機(jī)數(shù)組 ? ? ? ?int[] array = suiji();
// 對隨機(jī)數(shù)組排序 ? ? ? ?Arrays.sort(array);
System.out.println("產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)組為： " + Arrays.toString(array));
System.out.println("要進(jìn)行查找的值： ");
Scanner input = new Scanner(System.in);
// 進(jìn)行查找的目標(biāo)值 ? ? ? ?int aim = input.nextInt();
// 使用二分法查找 ? ? ? ?int index = binarySearch(array, aim);
System.out.println("查找的值的索引位置： " + index);
}
/** ? ? * 生成一個隨機(jī)數(shù)組 ? ? *
* @return 返回值，返回一個隨機(jī)數(shù)組 ? ? */
private static int[] suiji() {
// random.nextInt(n)+m ?返回m到m+n-1之間的隨機(jī)數(shù) ? ? ? ?int n = new Random().nextInt(6) + 5;
int[] array = new int[n];
// 循環(huán)遍歷為數(shù)組賦值 ? ? ? ?for (int i = 0; i array.length; i++) {
array[i] = new Random().nextInt(100);
}
return array;
}
/** ? ? * 二分法查找 ?---循環(huán)的方式實(shí)現(xiàn) ? ? *
* @param array 要查找的數(shù)組 ? ? * @param aim 要查找的值 ? ? * @return 返回值，成功返回索引，失敗返回-1 ? ? */
private static int binarySearch(int[] array, int aim) {
// 數(shù)組最小索引值 ? ? ? ?int left = 0;
// 數(shù)組最大索引值 ? ? ? ?int right = array.length - 1;
int mid;
while (left = right) {
mid = (left + right) / 2;
// 若查找數(shù)值比中間值小，則以整個查找范圍的前半部分作為新的查找范圍 ? ? ? ? ? ?if (aim array[mid]) {
right = mid - 1;
// 若查找數(shù)值比中間值大，則以整個查找范圍的后半部分作為新的查找范圍 ? ? ? ? ? ?} else if (aim array[mid]) {
left = mid + 1;
// 若查找數(shù)據(jù)與中間元素值正好相等，則放回中間元素值的索引 ? } else {
return mid;
}
}
return -1;
}}
運(yùn)行結(jié)果演示：
由以上運(yùn)行結(jié)果我們得知，如果要查找的數(shù)據(jù)在數(shù)組中存在，則輸出該數(shù)據(jù)在數(shù)組中的索引；如果不存在則輸出 -1 ，也就是打印 -1 則該數(shù)在數(shù)組中不存在，反之則存在。
四、利用遞歸的方式實(shí)現(xiàn)二分法查找
public class BinarySearch2 {
public static void main(String[] args) {
// 生成一個隨機(jī)數(shù)組 ? ? ? ?int[] array = suiji();
// 對隨機(jī)數(shù)組排序 ? ? ? ?Arrays.sort(array);
System.out.println("產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)組為： " + Arrays.toString(array));
System.out.println("要進(jìn)行查找的值： ");
Scanner input = new Scanner(System.in);
// 進(jìn)行查找的目標(biāo)值 ? ? ? ?int aim = input.nextInt();
// 使用二分法查找 ? ? ? ?int index = binarySearch(array, aim, 0, array.length - 1);
System.out.println("查找的值的索引位置： " + index);
}
/** ? ? * 生成一個隨機(jī)數(shù)組 ? ? * ? ? * @return 返回值，返回一個隨機(jī)數(shù)組 ? ? */
private static int[] suiji() {
// Random.nextInt(n)+m ?返回m到m+n-1之間的隨機(jī)數(shù) ? ? ? ?int n = new Random().nextInt(6) + 5;
int[] array = new int[n];
// 循環(huán)遍歷為數(shù)組賦值 ? ? ? ?for (int i = 0; i array.length; i++) {
array[i] = new Random().nextInt(100);
}
return array;
}
/** ? ? * 二分法查找 ---遞歸的方式 ? ? * ? ? * @param array 要查找的數(shù)組 ? ? * @param aim ? 要查找的值 ? ? * @param left ?左邊最小值 ? ? * @param right 右邊最大值 ? ? * @return 返回值，成功返回索引，失敗返回-1 ? ? */
private static int binarySearch(int[] array, int aim, int left, int right) {
if (aim array[left] || aim array[right]) {
return -1;
}
// 找中間值 ? ? ? ?int mid = (left + right) / 2;
if (array[mid] == aim) {
return mid;
} else if (array[mid] aim) {
//如果中間值大于要找的值則從左邊一半繼續(xù)遞歸 ? ? ? ? ? ?return binarySearch(array, aim, left, mid - 1);
} else {
//如果中間值小于要找的值則從右邊一半繼續(xù)遞歸 ? ? ? ? ? ?return binarySearch(array, aim, mid + 1, array.length-1);
}
}}
運(yùn)行結(jié)果演示：
總結(jié)：
遞歸相較于循環(huán)，代碼比較簡潔，但是時間和空間消耗比較大，效率低。在實(shí)際的學(xué)習(xí)與工作中，根據(jù)情況選擇使用。通常我們?nèi)绻褂醚h(huán)實(shí)現(xiàn)代碼只要不是太繁瑣都選擇循環(huán)的方式實(shí)現(xiàn)~
java binary是什么，讓我們一起了解一下？
binary是以2為基數(shù)代表系統(tǒng)的二進(jìn)位制，這一系統(tǒng)中，通常用兩個不同的符號0（代表零）和1（代表一）來表示，現(xiàn)代的計算機(jī)和依賴計算機(jī)的設(shè)備里都使用二進(jìn)制，每個數(shù)字稱為一個比特（Bit，Binary digit的縮寫）。
實(shí)際應(yīng)用中，比如binary search（二分查找）和bubblesort（冒泡排序）一樣，binary search是在一個有序排列的數(shù)組中查找指定數(shù)據(jù)的下標(biāo)并輸出，普通的查找方法通過遍歷數(shù)組，找出對應(yīng)數(shù)據(jù)。
但是針對數(shù)組長度較長或者非常長的情況下，這個從頭遍歷查找的方法效率就顯得十分低下，這時候二分查找的優(yōu)勢就顯現(xiàn)出來了。
二分查找，意味著從中間開始進(jìn)行比較，因?yàn)閿?shù)組是有序排列的（一般從小到大）；所以就可以從數(shù)組的中間比較。
下面通過代碼實(shí)現(xiàn)： class?BinarySearch{ public?static?void?main(String[]?args){ //創(chuàng)建一個有序數(shù)組 int[]?arr1={1,2,3,4,5,6,7}; //調(diào)用binarySearch方法，傳入?yún)?shù)??arr1,6 binarySearch(arr1,6); ????????} ????????static?void?binarySearch(int[]?arr,int?a){ ????????//定義數(shù)組的起點(diǎn)下標(biāo)和終點(diǎn)下標(biāo) ?????????????int?min=0,max=arr.length-1; ?????????????/** ??????????????*定義數(shù)組的中間數(shù)據(jù)的下標(biāo)，接收的類型為int? ??????????????*所以當(dāng)數(shù)據(jù)長度為偶數(shù)時不影響實(shí)際循環(huán) ??????????????*/ ?????????????int?centre=(min+max)/2; ?????????????//使用while循環(huán)，不知道具體的循環(huán)次數(shù)所以for循環(huán)不適用 ?????????????while(mina){ ????????max=centre-1; ????//當(dāng)中間的數(shù)小于查找數(shù)，將中間數(shù)據(jù)的下標(biāo)加1?賦給?最小下標(biāo) ????}else{ ?????????min=centre+1; ????} ????//完成新的賦值之后，再將完成新的賦值的下標(biāo)的平均值賦值給中間下標(biāo) ????????????????centre=(min+max)/2; ?????????????} ???????} }
以下代碼是關(guān)于對象的 二分查找 的例子，已經(jīng)測試通過，執(zhí)行即可。
Student 是基本比較對象類
Dichotomy 是二分法執(zhí)行類
Test 是測試類
package com.dichotomy;
public class Student implements ComparableStudent {
private int id;
private String name;
private String idCard;
private String sex;
private String mobile;
public int getId() {
return id;
}
public void setId(int id) {
this.id = id;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getIdCard() {
return idCard;
}
public void setIdCard(String idCard) {
this.idCard = idCard;
}
public String getSex() {
return sex;
}
public void setSex(String sex) {
this.sex = sex;
}
public String getMobile() {
return mobile;
}
public void setMobile(String mobile) {
this.mobile = mobile;
}
/**
* 排序控制
* @param o1 Student
* @param o2 Student
* @return int 返回 -1 向前移動, 1 向后移動, 0 不移動
* 這個方法需要自己進(jìn)行調(diào)整，排序比較和二分查找時均使用此方法進(jìn)行位置調(diào)整
* 比較時使用的key自己可以進(jìn)行修改，不過要保證唯一性，否則查詢出來的值會不準(zhǔn)確
*/
public int compareTo(Student o) {
//不同的執(zhí)行次序決定排序和查找次序不同,可以同下面的調(diào)換一下
if(this.getId() o.getId()){
return -1;
} else if(this.getId() == o.getId()){
;
} else {
return 1;
}
//不同的執(zhí)行次序決定排序和查找次序不同
int c = this.getIdCard()點(diǎn)抗 pareTo(o.getIdCard());
if(c != 0){
return c;
}
//不同的執(zhí)行次序決定排序和查找次序不同
int n = this.getName()點(diǎn)抗 pareTo(o.getName());
if(n != 0){
return n;
}
return 0;
}
public String toString(){
StringBuffer sb = new StringBuffer();
sb.append(this.getId()).append("\t");
sb.append(this.getName()).append("\t");
sb.append(this.getIdCard()).append("\t");
sb.append(this.getMobile()).append("\t");
sb.append(this.getSex());
return sb.toString();
}
}
重慶分公司
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