二分查找法java

A. 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~

B. java 二分法 排序

二分排序就是用先用二分查找法来查某一个元素，然后再用别的排序算法来进行排序。

package insert;

public class InsArrayApp {
public static void main(String[] args) {
int size = 100;
InsArray arr = new InsArray(size);

arr.insert(10);
arr.insert(9);
arr.insert(8);
arr.insert(7);
arr.insert(6);
arr.insert(10);
arr.insert(9);
arr.insert(8);
arr.insert(5);
arr.insert(4);
arr.insert(3);
arr.insert(2);
arr.insert(1);

arr.display();

// arr.insertSort();

// arr.display();

// System.out.println(arr.median());

// arr.noDups();

arr.noDups2();
arr.display();
}
}

class InsArray {
private int[] a;
private int nElems;

public InsArray(int size) {
a = new int[size];
nElems = 0;
}

public void insert(int value) {
a[nElems] = value;
nElems++;
}

public void display() {
for (int i = 0; i < nElems; i++) {
System.out.print(a[i] + " ");
}
System.out.println();
}

public void insertSort() {
int out, in;
int = 0;
int compare = 0;
/* for(out = 1;out<nElems;out++){
int tmp = a[out];
in = out;
while(in>0&&a[in-1]>=tmp){
a[in] = a[in-1];
--in;
}
a[in] = tmp;
}*/
for(out = 1;out<nElems;out++){
int tmp = a[out];
in = out;
while(in>0){
if(a[in-1]>=tmp){
a[in] = a[in-1];
--in;
++;
++compare;}
else{
break;
}
}
++compare;
a[in] = tmp;
}
System.out.println(":" + + "compare:" + compare);
}

public int median(){
insertSort();
int m = nElems/2;
return a[m];
}

public void noDups(){
insertSort();
/*
InsArray tmp = new InsArray(nElems);
for(int i = 0;i<nElems;i++){
for(int j = i+1;j<nElems;j++)
if(a[i] == a[j]){
a[j] = -1;
}
if(a[i]!=-1)
tmp.insert(a[i]);
}
*/
InsArray tmp = new InsArray(nElems);
int i;
for(int j = 0;j<this.nElems;j++){
/*if(tmp.nElems==tmp.find(this.a[j])) //binary find
tmp.insert(this.a[j]);
else
continue;*/
for( i = 0; i < tmp.nElems; i++) { // for each element
if(tmp.a[i]==this.a[j]) // found searchKey?
break;
}
if(i==tmp.nElems) // no
tmp.insert(this.a[j]);
}
this.a = tmp.a;
this.nElems = tmp.nElems;
}

public int find(long searchKey) {
int lowerBound = 0;
int upperBound = nElems-1;
int curIn;

while(true) {
curIn = (lowerBound + upperBound)/2;
if(a[curIn]==searchKey)
return curIn;
else if(lowerBound>upperBound)
return nElems;
else {
if(a[curIn]>searchKey)
upperBound = curIn-1;
else
lowerBound = curIn+1;
}
}
}

public void noDups2(){
insertSort();
for(int i = 0;i<nElems;i++){
for(int j = i+1;j<nElems;j++)
if(a[i] == a[j]){
a[j] = -1;
}
}
display();
int index = 0;
for(int i=0;i<nElems;i++){
if(a[i]!=-1){
index++;
}else{
for(int j=index+1;j<nElems;j++){
if(a[j]!=-1){
a[index] = a[j];
a[j]=-1;
index++;
break;
}
}
}
}
nElems = index;

}
}

上面的代码，是我以前敲的，有个find()方法是二分查找，然后再用插入排序去进行排序。