二分查找java,二分查找JAVA

本文目錄一覽：

• 1、用二分法查找（折半查找）java
• 2、用java寫二分搜索，要求數組是由用戶輸入，再輸入時，數組是無序的，要對數組進行從小到大的排序
• 3、java泛型 二分查找
• 4、JAVA二分查找

用二分法查找（折半查找）java

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採用順序存儲結構，而且表中元素按關鍵字有序排列。

二分查找優缺點

優點是比較次數少，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，折半查找方法適用於不經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、後兩個子表，如果中間位置記錄的關鍵字大於查找關鍵字，則進一步查找前一子表，否則進一步查找後一子表。重複以上過程，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。

利用循環的方式實現二分法查找

public class BinarySearch {

public static void main(String[] args) {

// 生成一個隨機數組        int[] array = suiji();

// 對隨機數組排序        Arrays.sort(array);

System.out.println(“產生的隨機數組為： ” + 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);

}

/**     * 生成一個隨機數組     *

* @return 返回值，返回一個隨機數組     */

private static int[] suiji() {

// random.nextInt(n)+m  返回m到m+n-1之間的隨機數        int n = new Random().nextInt(6) + 5;

int[] array = new int[n];

// 循環遍歷為數組賦值        for (int i = 0; i array.length; i++) {

array[i] = new Random().nextInt(100);

}

return array;

}

/**     * 二分法查找  —循環的方式實現     *

* @param array 要查找的數組     * @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) {

// 數組最小索引值        int left = 0;

// 數組最大索引值        int right = array.length – 1;

int mid;

while (left = right) {

mid = (left + right) / 2;

// 若查找數值比中間值小，則以整個查找範圍的前半部分作為新的查找範圍            if (aim array[mid]) {

right = mid – 1;

// 若查找數值比中間值大，則以整個查找範圍的後半部分作為新的查找範圍            } else if (aim array[mid]) {

left = mid + 1;

// 若查找數據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，如果要查找的數據在數組中存在，則輸出該數據在數組中的索引；如果不存在則輸出 -1 ，也就是打印 -1 則該數在數組中不存在，反之則存在。

四、利用遞歸的方式實現二分法查找

public class BinarySearch2 {

public static void main(String[] args) {

// 生成一個隨機數組        int[] array = suiji();

// 對隨機數組排序        Arrays.sort(array);

System.out.println(“產生的隨機數組為： ” + 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);

}

/**     * 生成一個隨機數組     *     * @return 返回值，返回一個隨機數組     */

private static int[] suiji() {

// Random.nextInt(n)+m  返回m到m+n-1之間的隨機數        int n = new Random().nextInt(6) + 5;

int[] array = new int[n];

// 循環遍歷為數組賦值        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) {

//如果中間值大於要找的值則從左邊一半繼續遞歸            return binarySearch(array, aim, left, mid – 1);

} else {

//如果中間值小於要找的值則從右邊一半繼續遞歸            return binarySearch(array, aim, mid + 1, array.length-1);

}

}}

運行結果演示：

總結：

遞歸相較於循環，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，根據情況選擇使用。通常我們如果使用循環實現代碼只要不是太繁瑣都選擇循環的方式實現~

用java寫二分搜索，要求數組是由用戶輸入，再輸入時，數組是無序的，要對數組進行從小到大的排序

二分查找又稱折半查找，它是一種效率較高的查找方法。

【二分查找要求】：1.必須採用順序存儲結構 2.必須按關鍵字大小有序排列。

/**

* 二分查找又稱折半查找，它是一種效率較高的查找方法。

【二分查找要求】：1.必須採用順序存儲結構 2.必須按關鍵字大小有序排列。

* @author Administrator

*

*/

public class BinarySearch {

public static void main(String[] args) {

int[] src = new int[] {1, 3, 5, 7, 8, 9};

System.out.println(binarySearch(src, 3));

System.out.println(binarySearch(src,3,0,src.length-1));

}

/**

* * 二分查找算法 * *

*

* @param srcArray

* 有序數組 *

* @param des

* 查找元素 *

* @return des的數組下標，沒找到返回-1

*/

public static int binarySearch(int[] srcArray, int des){

int low = 0;

int high = srcArray.length-1;

while(low = high) {

int middle = (low + high)/2;

if(des == srcArray[middle]) {

return middle;

}else if(des srcArray[middle]) {

high = middle – 1;

}else {

low = middle + 1;

}

}

return -1;

}

/**

*二分查找特定整數在整型數組中的位置(遞歸)

*@paramdataset

*@paramdata

*@parambeginIndex

*@paramendIndex

*@returnindex

*/

public static int binarySearch(int[] dataset,int data,int beginIndex,int endIndex){

int midIndex = (beginIndex+endIndex)/2;

if(data dataset[beginIndex]||datadataset[endIndex]||beginIndexendIndex){

return -1;

}

if(data dataset[midIndex]){

return binarySearch(dataset,data,beginIndex,midIndex-1);

}else if(datadataset[midIndex]){

return binarySearch(dataset,data,midIndex+1,endIndex);

}else {

return midIndex;

}

}

}

java泛型 二分查找

以下代碼是關於對象的 二分查找 的例子，已經測試通過，執行即可。

Student 是基本比較對象類

Dichotomy 是二分法執行類

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 向後移動, 0 不移動

* 這個方法需要自己進行調整，排序比較和二分查找時均使用此方法進行位置調整

* 比較時使用的key自己可以進行修改，不過要保證唯一性，否則查詢出來的值會不準確

*/

public int compareTo(Student o) {

//不同的執行次序決定排序和查找次序不同,可以同下面的調換一下

if(this.getId() o.getId()){

return -1;

} else if(this.getId() == o.getId()){

;

} else {

return 1;

}

//不同的執行次序決定排序和查找次序不同

int c = this.getIdCard().compareTo(o.getIdCard());

if(c != 0){

return c;

}

//不同的執行次序決定排序和查找次序不同

int n = this.getName().compareTo(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();

}

}

JAVA二分查找

//*******二分查找，都注釋了，複製所有代碼，保存成QuickSortApp.java*************//

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方法用於給數組賦值，並用nElems記錄數組元素的個數。

theArray[nElems] = value;

nElems++;

}

//—————————-

public void display(){ //display方法用於顯示數組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對象調用quickSort方法可以為其成員屬性theArray數組中的元素排序（從小到大）

recQuickSort(0,nElems-1); //調用recQuickSort方法開始排序，初始範圍從第一個到最後一個開始。

}

//——————————-

private void recQuickSort(int left,int right){ //recQuickSort方法進行數組元素的排序。left,right表示排序的範圍.

if(right-left = 0)

return; //如果right小於left,則第歸返回。此處是第歸的出口。

else {

long pivot = theArray[right]; //每次把排序範圍中的最後一個數作為排序時的參照數。

int partition = partitionIt(left,right,pivot); //調用prititionIt方法，參數列表中指明排序的範圍和參照數，並將方法的返回值賦給pritition變量(用來指明下一次排序時的範圍。)

//System.out.print(” “+1); //數字1代表第一次第歸的調用。

recQuickSort(left,partition-1); //第歸調用本方法，排序右範圍由partition-1來決定。

//System.out.print(” “+2); //數字2代表第二次第歸的調用。

recQuickSort(partition+1,right); //第歸調用本方法，排序左範圍由partition-1來決定。

}

}

//———————————–

private int partitionIt(int left,int right,long pivot){ //partitionIt方法完成left和right範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。

while(theArray[++leftPtr] pivot); // 空循環，從leftPrt開始往rightPrt方向開始找一個比pivot大的數,用leftPtr記錄元素的位置。

while(rightPtr0 theArray[–rightPtr]pivot);//空循環，從rightPrt往leftPrt方向開始找一個比pivot小的數，用rightPrt記錄元素的位置,並且rightPtr0會保證不會數組越界。

if(leftPtr = rightPtr) //永真循環的出口，表示本次排序結束。

break;//跳出循環。

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範圍.

}

//———————————————

private void swap(int dex1,int dex2){ //swap方法用來將數組中的兩個元素進行交換，dex1和dex2分別表示兩個數組元素的位置。

long temp = theArray[dex1]; //temp變量作為兩個數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，並賦初值10.

ArrayIns arr;

arr = new ArrayIns(maxSize);//創建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。

arr.insert(n); //用insert方法為arr中的成員數組變量賦值。

}

arr.display(); //用display方法顯示arr中成員變量數組中的所有元素。

arr.quickSort(); //用quickSort方法為arr成員變量數組中的元素按從小到大排序。

arr.display(); //顯示。

}

}