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二分搜索java

发布时间:2023-09-15 17:45:25

❶ 以下是二分查找的java问题

什么是二分查找?

二分查找也称折半查找(Binary Search),它是一种效率较高的查找方法。但是,折半查找要求线性表必须采用顺序存储结构,而且表中元素按关键字有序排列。

二分查找优缺点

优点是比较次数少,查找速度快,平均性能好;

其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。


过程

首先,假设表中元素是按升序排列,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。

利用循环的方式实现二分法查找

public class BinarySearch {
public static void main(String[] args) {
// 生成一个随机数组 int[] array = suiji();
// 对随机数组排序 Arrays.sort(array);
System.out.println("产生的随机数组为: " + Arrays.toString(array));

System.out.println("要进行查找的值: ");
Scanner input = new Scanner(System.in);
// 进行查找的目标值 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);

}

/** * 生成一个随机数组 *
* @return 返回值,返回一个随机数组 */
private static int[] suiji() {
// random.nextInt(n)+m 返回m到m+n-1之间的随机数 int n = new Random().nextInt(6) + 5;
int[] array = new int[n];
// 循环遍历为数组赋值 for (int i = 0; i < array.length; i++) {
array[i] = new Random().nextInt(100);
}
return array;
}

/** * 二分法查找 ---循环的方式实现 *
* @param array 要查找的数组 * @param aim 要查找的值 * @return 返回值,成功返回索引,失败返回-1 */
private static int binarySearch(int[] array, int aim) {
// 数组最小索引值 int left = 0;
// 数组最大索引值 int right = array.length - 1;
int mid;
while (left <= right) {
mid = (left + right) / 2;
// 若查找数值比中间值小,则以整个查找范围的前半部分作为新的查找范围 if (aim < array[mid]) {
right = mid - 1;
// 若查找数值比中间值大,则以整个查找范围的后半部分作为新的查找范围 } else if (aim > array[mid]) {
left = mid + 1;
// 若查找数据与中间元素值正好相等,则放回中间元素值的索引 } else {
return mid;
}
}
return -1;
}}
运行结果演示:

总结:

递归相较于循环,代码比较简洁,但是时间和空间消耗比较大,效率低。在实际的学习与工作中,根据情况选择使用。通常我们如果使用循环实现代码只要不是太繁琐都选择循环的方式实现~

❷ 二分查找算法

二分查找算法,该算法要求线性表必须采用顺序存储结构,而且表中元素按关键字有序排列。如果一个序列是无序的或者是链表,那么该序列就不能使用二分查找。

二分查找算法原理:若待查序列为空,则返回-1,并退出算法;若待查序列不为空,则将它的中间元素与目标数值进行比较,判断是否相等;若相等,则返回中间元素索引,并退出算法;此时已查找成功。若不相等,则比较中间元素与目标数值的大小。

二分查找的一个技巧是:不要出现else,而是把所有情况用else,if写清楚,这样可以清楚地展现所有细节。本文都会使用else,if,旨在讲清楚,读者理解后可自行简化。

❸ java二分法查找的递归算法怎么实现

什么是二分查找?

二分查找也称折半查找(Binary Search),它是一种效率较高的查找方法。但是,折半查找要求线性表必须采用顺序存储结构,而且表中元素按关键字有序排列。

二分查找优缺点

优点是比较次数少,查找速度快,平均性能好;

其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。


过程

首先,假设表中元素是按升序排列,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。

利用循环的方式实现二分法查找

public class BinarySearch {
public static void main(String[] args) {
// 生成一个随机数组 int[] array = suiji();
// 对随机数组排序 Arrays.sort(array);
System.out.println("产生的随机数组为: " + Arrays.toString(array));

System.out.println("要进行查找的值: ");
Scanner input = new Scanner(System.in);
// 进行查找的目标值 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);

}

/** * 生成一个随机数组 *
* @return 返回值,返回一个随机数组 */
private static int[] suiji() {
// random.nextInt(n)+m 返回m到m+n-1之间的随机数 int n = new Random().nextInt(6) + 5;
int[] array = new int[n];
// 循环遍历为数组赋值 for (int i = 0; i < array.length; i++) {
array[i] = new Random().nextInt(100);
}
return array;
}

/** * 二分法查找 ---循环的方式实现 *
* @param array 要查找的数组 * @param aim 要查找的值 * @return 返回值,成功返回索引,失败返回-1 */
private static int binarySearch(int[] array, int aim) {
// 数组最小索引值 int left = 0;
// 数组最大索引值 int right = array.length - 1;
int mid;
while (left <= right) {
mid = (left + right) / 2;
// 若查找数值比中间值小,则以整个查找范围的前半部分作为新的查找范围 if (aim < array[mid]) {
right = mid - 1;
// 若查找数值比中间值大,则以整个查找范围的后半部分作为新的查找范围 } else if (aim > array[mid]) {
left = mid + 1;
// 若查找数据与中间元素值正好相等,则放回中间元素值的索引 } else {
return mid;
}
}
return -1;
}}
运行结果演示:

总结:

递归相较于循环,代码比较简洁,但是时间和空间消耗比较大,效率低。在实际的学习与工作中,根据情况选择使用。通常我们如果使用循环实现代码只要不是太繁琐都选择循环的方式实现~

❹ 用Java语言编写对整型数组进行二分查找的程序。

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("在数组中未查找到数23");
else
System.out.println("数字23是数组中第 " + (point + 1) + " 位数");

}

/**
* 二分法查找一个整数在整型数组中的位置
*
* 算法思路:首先得到数组a的最小值和最大值的下标,分别是:low和high,接着求出值位于数组中间那个数的下标middle
* 然后再将这个middle对应的数组中的数和待查找的数num进行比较,如果相等,则表示已查找到,如果num < a[middle]
* 则说明num位于a[low]和a[middle]之间,于是将a[middle - 1]设为较大值,继续求出此时对应的a[middle],
* 再进行比较,其他情况可依次类推。一直到low=high,如果此时还没有在数组a中查找到,则说明该数组a中没有值num,返回-1
*
* @param a 给定的整型数组
* @param num 待查找的数 num
*
* @return 返回整数num在数组a中的位置下标,如果未查找到则返回-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;
}

}

程序基本上就是这样了,其中注释中有详细的解释说明

❺ 什么叫java中的二分查找法

1、算法概念。

二分查找算法也称为折半搜索、二分搜索,是一种在有序数组中查找某一特定元素的搜索算法。请注意这种算法是建立在有序数组基础上的。

2、算法思想。

①搜素过程从数组的中间元素开始,如果中间元素正好是要查找的元素,则搜素过程结束;

②如果某一特定元素大于或者小于中间元素,则在数组大于或小于中间元素的那一半中查找,而且跟开始一样从中间元素开始比较。

③如果在某一步骤数组为空,则代表找不到。

这种搜索算法每一次比较都使搜索范围缩小一半。

3、实现思路。

①找出位于数组中间的值,并存放在一个变量中(为了下面的说明,变量暂时命名为temp);

②需要找到的key和temp进行比较;

③如果key值大于temp,则把数组中间位置作为下一次计算的起点;重复① ②。

④如果key值小于temp,则把数组中间位置作为下一次计算的终点;重复① ② ③。

⑤如果key值等于temp,则返回数组下标,完成查找。

4、实现代码。

/**
*description:二分查找。
*@paramarray需要查找的有序数组
*@paramfrom起始下标
*@paramto终止下标
*@paramkey需要查找的关键字
*@return
*/
publicstatic<EextendsComparable<E>>intbinarySearch(E[]array,intfrom,intto,Ekey)throwsException{
if(from<0||to<0){
("paramsfrom&lengthmustlargerthan0.");
}
if(from<=to){
intmiddle=(from>>>1)+(to>>>1);//右移即除2
Etemp=array[middle];
if(temp.compareTo(key)>0){
to=middle-1;
}elseif(temp.compareTo(key)<0){
from=middle+1;
}else{
returnmiddle;
}
}
returnbinarySearch(array,from,to,key);
}

❻ java什么是二分查找

什么是二分查找?

二分查找也称折半查找(Binary Search),它是一种效率较高的查找方法。但是,折半查找要求线性表必须采用顺序存储结构,而且表中元素按关键字有序排列。

二分查找优缺点

优点是比较次数少,查找速度快,平均性能好;

其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。


过程

首先,假设表中元素是按升序排列,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。

利用循环的方式实现二分法查找

public class BinarySearch {
public static void main(String[] args) {
// 生成一个随机数组 int[] array = suiji();
// 对随机数组排序 Arrays.sort(array);
System.out.println("产生的随机数组为: " + Arrays.toString(array));

System.out.println("要进行查找的值: ");
Scanner input = new Scanner(System.in);
// 进行查找的目标值 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);

}

/** * 生成一个随机数组 *
* @return 返回值,返回一个随机数组 */
private static int[] suiji() {
// random.nextInt(n)+m 返回m到m+n-1之间的随机数 int n = new Random().nextInt(6) + 5;
int[] array = new int[n];
// 循环遍历为数组赋值 for (int i = 0; i < array.length; i++) {
array[i] = new Random().nextInt(100);
}
return array;
}

/** * 二分法查找 ---循环的方式实现 *
* @param array 要查找的数组 * @param aim 要查找的值 * @return 返回值,成功返回索引,失败返回-1 */
private static int binarySearch(int[] array, int aim) {
// 数组最小索引值 int left = 0;
// 数组最大索引值 int right = array.length - 1;
int mid;
while (left <= right) {
mid = (left + right) / 2;
// 若查找数值比中间值小,则以整个查找范围的前半部分作为新的查找范围 if (aim < array[mid]) {
right = mid - 1;
// 若查找数值比中间值大,则以整个查找范围的后半部分作为新的查找范围 } else if (aim > array[mid]) {
left = mid + 1;
// 若查找数据与中间元素值正好相等,则放回中间元素值的索引 } else {
return mid;
}
}
return -1;
}}
运行结果演示:

总结:

递归相较于循环,代码比较简洁,但是时间和空间消耗比较大,效率低。在实际的学习与工作中,根据情况选择使用。通常我们如果使用循环实现代码只要不是太繁琐都选择循环的方式实现~

❼ 二分查找法

二分查找法的解释如下:

二分查找法也称折半查找法,是一种在有序数组中查找某一特定元素的搜索算法。我们可以从定义可知,运用二分搜索的前提是数组必须是有序的,这里需要注意的是,我们的输入不一定是数组,也可以是数组中某一区间的起始位置和终止位置。

如果想要在数组中查找一个数,最基本的方法就是暴力解法:一次遍历,这时候时间复杂度是O(N),二分查找就是其中的一种优化,时间复杂度是O(logN);具体做法是一步一步逼近直到找到。前提是数组需要是一个排序数组。

算法要求:

1、必须采用顺序存储结构。

2、必须按关键字大小有序排列。

比较次数

计算公式:

当顺序表有n个关键字时:

查找失败时,至少比较a次关键字;查找成功时,最多比较关键字次数是b。

注意:a,b,n均为正整数。

阅读全文

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