//*******二分查找，都注釋了，復制所有代碼，保存成QuickSortApp.java*************//
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class ArrayIns
{
private long theArray[];
private int nElems;
//--------------------
public ArrayIns(int max){ //構造方法，初始化成員屬性。
theArray = new long[max];
nElems = 0;
}
//-----------------------
public void insert(long value){ //insert方法用于給數(shù)組賦值，并用nElems記錄數(shù)組元素的個數(shù)。
theArray[nElems] = value;
nElems++;
}
//----------------------------
public void display(){ //display方法用于顯示數(shù)組的所有元素到控制臺。
System.out.println("A= ");
for(int j=0;jnElems;j++)
System.out.print(theArray[j]+" ");
System.out.println("");
}
//------------------------------
public void quickSort(){ //ArrayIns對象調用quickSort方法可以為其成員屬性theArray數(shù)組中的元素排序（從小到大）
recQuickSort(0,nElems-1); //調用recQuickSort方法開始排序，初始范圍從第一個到最后一個開始。
}
//-------------------------------
private void recQuickSort(int left,int right){ //recQuickSort方法進行數(shù)組元素的排序。left,right表示排序的范圍.
if(right-left = 0)
return; //如果right小于left,則第歸返回。此處是第歸的出口。
else {
long pivot = theArray[right]; //每次把排序范圍中的最后一個數(shù)作為排序時的參照數(shù)。
int partition = partitionIt(left,right,pivot); //調用prititionIt方法，參數(shù)列表中指明排序的范圍和參照數(shù)，并將方法的返回值賦給pritition變量(用來指明下一次排序時的范圍。)
//System.out.print(" "+1); //數(shù)字1代表第一次第歸的調用。
recQuickSort(left,partition-1); //第歸調用本方法，排序右范圍由partition-1來決定。
//System.out.print(" "+2); //數(shù)字2代表第二次第歸的調用。
recQuickSort(partition+1,right); //第歸調用本方法，排序左范圍由partition-1來決定。
}
}
//-----------------------------------
private int partitionIt(int left,int right,long pivot){ //partitionIt方法完成left和right范圍內元素間排序的具體過程。
int leftPtr = left-1; //leftPrt表示左標識位，從left-1開始。
int rightPtr = right; //rightPrt表示右表識位，到right。 while(true){//永真循環(huán)。
while(theArray[++leftPtr] pivot); // 空循環(huán)，從leftPrt開始往rightPrt方向開始找一個比pivot大的數(shù),用leftPtr記錄元素的位置。
while(rightPtr0 theArray[--rightPtr]pivot);//空循環(huán)，從rightPrt往leftPrt方向開始找一個比pivot小的數(shù)，用rightPrt記錄元素的位置,并且rightPtr0會保證不會數(shù)組越界。
if(leftPtr = rightPtr) //永真循環(huán)的出口，表示本次排序結束。
break;//跳出循環(huán)。
else
swap(leftPtr,rightPtr);//將leftPtr和rightPtr所在位置的元素進行交換。
}
swap(leftPtr,right); //調用swap方法。
return leftPtr; //將leftPtr返回到本方法被調用的位置。用來指明下一次排序時的范圍.
}
//---------------------------------------------
private void swap(int dex1,int dex2){ //swap方法用來將數(shù)組中的兩個元素進行交換，dex1和dex2分別表示兩個數(shù)組元素的位置。
long temp = theArray[dex1]; //temp變量作為兩個數(shù)組元素交換時的臨時中轉變量。
theArray[dex1] = theArray[dex2];
theArray[dex2] = temp;
}
}//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////class QuickSortApp
{
public static void main(String[] args)
{
int maxSize = 10; //定義變量maxSize，并賦初值10.
ArrayIns arr;
arr = new ArrayIns(maxSize);//創(chuàng)建ArrayIns類的對象arr for(int j=0;jmaxSize;j++){
long n = (int)(java.lang.Math.random()*99);//產生隨機數(shù)。
arr.insert(n); //用insert方法為arr中的成員數(shù)組變量賦值。
}
arr.display(); //用display方法顯示arr中成員變量數(shù)組中的所有元素。
arr.quickSort(); //用quickSort方法為arr成員變量數(shù)組中的元素按從小到大排序。
arr.display(); //顯示。
}
}
public class BinarySearchDemo {
public static void main(String[] args) {
int[] a = new int[]{1,5,7,9,11,18,23,48,69};
int point = new BinarySearchDemo().binarySearch(a, 23);
if(point == -1)
System.out.println("在數(shù)組中未查找到數(shù)23");
else
System.out.println("數(shù)字23是數(shù)組中第 " + (point + 1) + " 位數(shù)");
}
/**
* 二分法查找一個整數(shù)在整型數(shù)組中的位置
*
* 算法思路：首先得到數(shù)組a的最小值和最大值的下標，分別是：low和high，接著求出值位于數(shù)組中間那個數(shù)的下標middle
* 然后再將這個middle對應的數(shù)組中的數(shù)和待查找的數(shù)num進行比較，如果相等，則表示已查找到，如果num a[middle]
* 則說明num位于a[low]和a[middle]之間，于是將a[middle - 1]設為較大值，繼續(xù)求出此時對應的a[middle]，
* 再進行比較，其他情況可依次類推。一直到low=high，如果此時還沒有在數(shù)組a中查找到，則說明該數(shù)組a中沒有值num，返回-1
*
* @param a 給定的整型數(shù)組
* @param num 待查找的數(shù) num
*
* @return 返回整數(shù)num在數(shù)組a中的位置下標，如果未查找到則返回-1
* */
public int binarySearch(int[] a,int num){
int low = 0;
int high = a.length - 1;
while(low = high){
int middle = (low + high) / 2;
if(num == a[middle])
return middle;
else if(num a[middle])
high = middle - 1;
else
low = middle + 1;
}
return -1;
}
}
程序基本上就是這樣了，其中注釋中有詳細的解釋說明
,在將100/。;2/2與20比較.collections，取一段已經(jīng)排好序的數(shù)據(jù)段，不過由于針對必須是已經(jīng)排好序的數(shù)據(jù)段進行操作.util。直到找出20，集合）進行操作的方法大多都封裝與java，有1-100數(shù)據(jù)，20，推薦冒泡法
java中對數(shù)據(jù)段（數(shù)組二分查找原理，java開源，此方法操作速度較快;類下邊，也可以與我進行交流，qq，首先將100/2與20比較，算法相當之精辟，依此類推
如;100/，需要查找20，樓主有興趣可以去看看他的源碼，用需要查找的數(shù)據(jù)與該數(shù)據(jù)段的1/。，使用較少;2處的數(shù)據(jù)進行比較;2，先將該數(shù)據(jù)段從中間切割開
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構，而且表中元素按關鍵字有序排列。
二分查找優(yōu)缺點
優(yōu)點是比較次數(shù)少，查找速度快，平均性能好；
其缺點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：查找序列是順序結構，有序。
過程
首先，假設表中元素是按升序排列，將表中間位置記錄的關鍵字與查找關鍵字比較，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鍵字大于查找關鍵字，則進一步查找前一子表，否則進一步查找后一子表。重復以上過程，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)的方式實現(xiàn)二分法查找
public class BinarySearch {
public static void main(String[] args) {
// 生成一個隨機數(shù)組 ? ? ? ?int[] array = suiji();
// 對隨機數(shù)組排序 ? ? ? ?Arrays.sort(array);
System.out.println("產生的隨機數(shù)組為： " + Arrays.toString(array));
System.out.println("要進行查找的值： ");
Scanner input = new Scanner(System.in);
// 進行查找的目標值 ? ? ? ?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);
}
/** ? ? * 生成一個隨機數(shù)組 ? ? *
* @return 返回值，返回一個隨機數(shù)組 ? ? */
private static int[] suiji() {
// random.nextInt(n)+m ?返回m到m+n-1之間的隨機數(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;
}}
運行結果演示：
由以上運行結果我們得知，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、利用遞歸的方式實現(xiàn)二分法查找
public class BinarySearch2 {
public static void main(String[] args) {
// 生成一個隨機數(shù)組 ? ? ? ?int[] array = suiji();
// 對隨機數(shù)組排序 ? ? ? ?Arrays.sort(array);
System.out.println("產生的隨機數(shù)組為： " + Arrays.toString(array));
System.out.println("要進行查找的值： ");
Scanner input = new Scanner(System.in);
// 進行查找的目標值 ? ? ? ?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);
}
/** ? ? * 生成一個隨機數(shù)組 ? ? * ? ? * @return 返回值，返回一個隨機數(shù)組 ? ? */
private static int[] suiji() {
// Random.nextInt(n)+m ?返回m到m+n-1之間的隨機數(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);
}
}}
運行結果演示：
總結：
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。在實際的學習與工作中，根據(jù)情況選擇使用。通常我們如果使用循環(huán)實現(xiàn)代碼只要不是太繁瑣都選擇循環(huán)的方式實現(xiàn)~
重慶分公司
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