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Java如何实现二进制搜索？

藏色散人原创: 2019-03-19 13:38:123972浏览

在Java中有两种方法可以进行二进制搜索。

Java如何实现二进制搜索？

1.Arrays.binarysearch()适用于也可以是原始数据类型的数组。

import java.util.Arrays; 
  
public class GFG { 
    public static void main(String[] args) 
    { 
        int arr[] = { 10, 20, 15, 22, 35 }; 
        Arrays.sort(arr); 
  
        int key = 22; 
        int res = Arrays.binarySearch(arr, key); 
        if (res >= 0) 
            System.out.println(key + " found at index = " 
                                                  + res); 
        else
            System.out.println(key + " Not found"); 
  
        key = 40; 
        res = Arrays.binarySearch(arr, key); 
        if (res >= 0) 
            System.out.println(key + " found at index = " 
                                                  + res); 
        else
            System.out.println(key + " Not found"); 
    } 
}

输出：

22 found at index = 3
40 Not found

2.Collections.binarysearch()适用于对象集合，如ArrayList和LinkedList。

import java.util.List; 
import java.util.ArrayList; 
import java.util.Collections; 
   
public class GFG 
{ 
    public static void main(String[] args) 
    { 
        List al = new ArrayList(); 
        al.add(1); 
        al.add(2); 
        al.add(3); 
        al.add(10); 
        al.add(20); 
   
        int key = 10; 
        int res = Collections.binarySearch(al, key); 
        if (res >= 0) 
            System.out.println(key + " found at index = " 
                                                 + res); 
        else
            System.out.println(key + " Not found"); 
  
        key = 15; 
        res = Collections.binarySearch(al, key); 
        if (res >= 0) 
            System.out.println(key + " found at index = "
                                                  + res); 
        else
            System.out.println(key + " Not found"); 
    } 
}

输出：

10 found at index = 3
15 Not found

如果输入没有排序怎么办？
如果未对输入列表进行排序，则结果未定义。

如果有重复怎么办？
如果有重复，则无法保证找到哪一个。

Collections.binarySearch如何为LinkedList工作？
此方法在log（n）时间内运行，用于“随机访问”列表，如ArrayList。如果指定的列表没有实现RandomAccess接口并且很大，则此方法将执行基于迭代器的二进制搜索，该搜索执行O（n）链接遍历和O（log n）元素比较。

两个函数返回的负值的重要值是多少？
该函数返回搜索键的索引（如果它包含在数组中）; 否则，（ - （插入点） - 1）。插入点定义为键将插入到数组中的点：第一个元素的索引大于键，或者如果数组中的所有元素都小于指定键，则为a.length。请注意，当且仅当找到密钥时，这可以保证返回值> = 0。

如何在Java中实现我们自己的二进制搜索？

class BinarySearch 
{ 
    int binarySearch(int arr[], int l, int r, int x) 
    { 
        if (r>=l) 
        { 
            int mid = l + (r - l)/2; 
            if (arr[mid] == x) 
               return mid; 

            if (arr[mid] > x) 
               return binarySearch(arr, l, mid-1, x); 
 
            return binarySearch(arr, mid+1, r, x); 
        } 

        return -1; 
    } 
 
    public static void main(String args[]) 
    { 
        BinarySearch ob = new BinarySearch(); 
        int arr[] = {2,3,4,10,40}; 
        int n = arr.length; 
        int x = 10; 
        int result = ob.binarySearch(arr,0,n-1,x); 
        if (result == -1) 
            System.out.println("Element not present"); 
        else
            System.out.println("Element found at index " +  
                                                 result); 
    } 
}

输出：

Element found at index 3

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