二分查找代码实现java java实现二分查找的递归算法

JAVA二分查找

//*******二分查找，都注释了，复制所有代码，保存成QuickSortApp.java*************//

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class ArrayIns

{

private long theArray[];

private int nElems;

//--------------------

public ArrayIns(int max){ //构造方法，初始化成员属性。

theArray = new long[max];

nElems = 0;

}

//-----------------------

public void insert(long value){ //insert方法用于给数组赋值，并用nElems记录数组元素的个数。

theArray[nElems] = value;

nElems++;

}

//----------------------------

public void display(){ //display方法用于显示数组的所有元素到控制台。

System.out.println("A= ");

for(int j=0;jnElems;j++)

System.out.print(theArray[j]+" ");

System.out.println("");

}

//------------------------------

public void quickSort(){ //ArrayIns对象调用quickSort方法可以为其成员属性theArray数组中的元素排序（从小到大）

recQuickSort(0,nElems-1); //调用recQuickSort方法开始排序，初始范围从第一个到最后一个开始。

}

//-------------------------------

private void recQuickSort(int left,int right){ //recQuickSort方法进行数组元素的排序。left,right表示排序的范围.

if(right-left = 0)

return; //如果right小于left,则第归返回。此处是第归的出口。

else {

long pivot = theArray[right]; //每次把排序范围中的最后一个数作为排序时的参照数。

int partition = partitionIt(left,right,pivot); //调用prititionIt方法，参数列表中指明排序的范围和参照数，并将方法的返回值赋给pritition变量(用来指明下一次排序时的范围。)

//System.out.print(" "+1); //数字1代表第一次第归的调用。

recQuickSort(left,partition-1); //第归调用本方法，排序右范围由partition-1来决定。

//System.out.print(" "+2); //数字2代表第二次第归的调用。

recQuickSort(partition+1,right); //第归调用本方法，排序左范围由partition-1来决定。

}

}

//-----------------------------------

private int partitionIt(int left,int right,long pivot){ //partitionIt方法完成left和right范围内元素间排序的具体过程。

int leftPtr = left-1; //leftPrt表示左标识位，从left-1开始。

int rightPtr = right; //rightPrt表示右表识位，到right。 while(true){//永真循环。

while(theArray[++leftPtr] pivot); // 空循环，从leftPrt开始往rightPrt方向开始找一个比pivot大的数,用leftPtr记录元素的位置。

while(rightPtr0 theArray[--rightPtr]pivot);//空循环，从rightPrt往leftPrt方向开始找一个比pivot小的数，用rightPrt记录元素的位置,并且rightPtr0会保证不会数组越界。

if(leftPtr = rightPtr) //永真循环的出口，表示本次排序结束。

break;//跳出循环。

else

swap(leftPtr,rightPtr);//将leftPtr和rightPtr所在位置的元素进行交换。

}

swap(leftPtr,right); //调用swap方法。

return leftPtr; //将leftPtr返回到本方法被调用的位置。用来指明下一次排序时的范围.

}

//---------------------------------------------

private void swap(int dex1,int dex2){ //swap方法用来将数组中的两个元素进行交换，dex1和dex2分别表示两个数组元素的位置。

long temp = theArray[dex1]; //temp变量作为两个数组元素交换时的临时中转变量。

theArray[dex1] = theArray[dex2];

theArray[dex2] = temp;

}

}//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////class QuickSortApp

{

public static void main(String[] args)

{

int maxSize = 10; //定义变量maxSize，并赋初值10.

ArrayIns arr;

arr = new ArrayIns(maxSize);//创建ArrayIns类的对象arr for(int j=0;jmaxSize;j++){

long n = (int)(java.lang.Math.random()*99);//产生随机数。

arr.insert(n); //用insert方法为arr中的成员数组变量赋值。

}

arr.display(); //用display方法显示arr中成员变量数组中的所有元素。

arr.quickSort(); //用quickSort方法为arr成员变量数组中的元素按从小到大排序。

arr.display(); //显示。

}

}

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

JAVA 二分查找?

,在将100/。;2/2与20比较.collections，取一段已经排好序的数据段，不过由于针对必须是已经排好序的数据段进行操作.util。直到找出20，集合）进行操作的方法大多都封装与java，有1-100数据，20，推荐冒泡法

java中对数据段（数组二分查找原理，java开源，此方法操作速度较快;类下边，也可以与我进行交流，qq，首先将100/2与20比较，算法相当之精辟，依此类推

如;100/，需要查找20，楼主有兴趣可以去看看他的源码，用需要查找的数据与该数据段的1/。，使用较少;2处的数据进行比较;2，先将该数据段从中间切割开

用二分法查找（折半查找）java

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：

由以上运行结果我们得知，如果要查找的数据在数组中存在，则输出该数据在数组中的索引；如果不存在则输出 -1 ，也就是打印 -1 则该数在数组中不存在，反之则存在。

四、利用递归的方式实现二分法查找

public class BinarySearch2 {

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, 0, array.length - 1);

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 ---递归的方式     *     * @param array 要查找的数组     * @param aim   要查找的值     * @param left  左边最小值     * @param right 右边最大值     * @return 返回值，成功返回索引，失败返回-1     */

private static int binarySearch(int[] array, int aim, int left, int right) {

if (aim array[left] || aim array[right]) {

return -1;

}

// 找中间值        int mid = (left + right) / 2;

if (array[mid] == aim) {

return mid;

} else if (array[mid] aim) {

//如果中间值大于要找的值则从左边一半继续递归            return binarySearch(array, aim, left, mid - 1);

} else {

//如果中间值小于要找的值则从右边一半继续递归            return binarySearch(array, aim, mid + 1, array.length-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~