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JAVA非递归二分查找

程序员文章站 2022-03-14 20:41:57
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JAVA程序员常用的十大算法之一"二分查找"(非递归方式)

二分查找是我们程序员常用的一种查找方式,实现二分查找也非常简单,方式也有多种,递归方式,非递归方式;这里描述一种非递归方式的二分查找算法。二分查找的前提是待查找的数列必须是一组有序的(升序降序都可以),这里以升序为例,代码很简单,如下:

    /**
     * 二分查找的非递归实现
     * @param arr 待查找的数组(arr必须是有序的,升序)
     * @param target 需要查找的数
     * @return 返回对应的下标,-1表示没找到
     */
    public static int binarySearch(int[] arr,int target){
        int left = 0;//左
        int right = arr.length - 1;//右
        while (left <= right){//说明还有,继续查找
            int mid = (left + right) / 2;
            if(arr[mid] == target){
                return mid;
            }else if (arr[mid] > target){//如果数组为降序排列,则这里的条件为:arr[mid] < target
                right = mid - 1;//需要向左查找
            }else {
                left = mid + 1;//需要向右查找
            }
        }
        return -1;
    }

对上面代码进行说明:arr是一组有序的数组(这里以升序为例),target是待查找的元素,首先定义两个整型数据left,right;left表示左边的下标(初始为0),right表示右边的下标(初始为数组的长度-1)。然后while循环进行查找,如果左边下标小于或者等于右边下标,说明数组元素还没有找完,继续查找;进入循环后进行二分,然后判断二分处的值与待查找的值之间的关系,如果相等则说明找到了,直接返回该下标;如果大于待查找的值,因为这里数组是升序排列,说明待查找的值在二分处的值的左边,把右边的下标赋给二分处前一个下标,使其向左边继续查找;如果二分处的值小于待查找的值,说明待查找的值在二分处的值的右边,把左边的下标赋给二分处后一个下标,使其向右边继续查找。如果数组为降序排列,左右下标的查找条件则相反。当循环完毕后仍未找到,说明没有该值,返回-1。
下面进行一段测试(完整代码):

public class BinarySearchNoRecur {

    public static void main(String[] args) {
        //测试
        int[] arr = {1,3, 5, 7, 9, 11, 13};
//        int[] arr = {13,11, 9, 7, 5, 3, 1};
        int index = binarySearch(arr, 13);
        System.out.println("index=" + index);
    }

    /**
     * 二分查找的非递归实现
     * @param arr 待查找的数组(arr必须是有序的,升序)
     * @param target 需要查找的数
     * @return 返回对应的下标,-1表示没找到
     */
    public static int binarySearch(int[] arr,int target){
        int left = 0;//左
        int right = arr.length - 1;//右
        while (left <= right){//说明还有,继续查找
            int mid = (left + right) / 2;
            if(arr[mid] == target){
                return mid;
            }else if (arr[mid] > target){//如果数组为降序排列,则这里的条件为:arr[mid] < target
                right = mid - 1;//需要向左查找
            }else {
                left = mid + 1;//需要向右查找
            }
        }
        return -1;
    }

}

这里我们在{1,3, 5, 7, 9, 11, 13}这组升序数组中查找"13"这个元素,返回下标为6。
JAVA非递归二分查找
说明一点:如果待查找的元素不止一个,我们可以使用列表添加的方式进行保存其下标来实现查找所有的待查找元素的下标。