2023-09-22  阅读(2)
原文作者:李林超 原文地址:https://www.lilinchao.com/archives/554.html

一、二分查找

    请对一个有序数组进行二分查找{1,8,10,89,1000,1234},输入一个数看该数组是否存在此数,并且求出下标,如果没有就提示"没有这个数"。

二、二分查找算法的思路

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分析: > > 1. 1.首先确定该数组的中间的下标 > > mid=(left+right)/2 > > 2. 2.然后让需要查找的数findVal和arr[mid]比较 > > + findVal>arr[mid] :说明你要查找的数在mid的右边,因此需要递归的向右查找 > + findVal<arr[mid] :说明你要查找的数在mid的左边,因此需要递归的向左查找 > + findVal==arr[mid]:说明找到,就返回 > > 3. 3.结束递归的条件 > > + 找到就结束递归 > + 递归完整个数组,仍然没有找到findVal,也需要结束递归 当left>right就需要退出

代码实现

    请对一个有序数组进行二分查找 {1,8, 10, 89, 1000, 1234} ,输入一个数看看该数组是否存在此数,并且求出下标,如果没有就提示"没有这个数"。
    
    课后思考题: {1,8, 10, 89, 1000, 1000,1234} 当一个有序数组中,有多个相同的数值时,如何将所有的数值都查找到,比如这里的 1000.
    //注意:使用二分查找的前提是  该数组是有序的
    public class BinarySearch {
        public static void main(String[] args) {
            int arr[] = {1,8,10,89,1000,1000,1234};
            //int resIndex = binarySearch(arr,0,arr.length-1,1000);
            //System.out.println("resIndex="+resIndex);
            List<Integer> resIndexList = binarySearch2(arr,0,arr.length-1,1000);
            System.out.println("resIndexList="+resIndexList);
        }
        /**
         * @param arr 数组
         * @param left 左边的索引
         * @param right 右边的索引
         * @param findVal 要查找的值
         * @return 找到就返回该值的下标,没找到,就返回 -1
         * */
        public static int binarySearch(int[] arr,int left,int right,int findVal){
            //当left > right时,说明递归整个数组,但是没找到
            if(left>right){
                return -1;
            }
            int mid=(left+right)/2;
            int midVal=arr[mid];
            if(findVal > midVal){//向右递归
               return binarySearch(arr,mid+1,right,findVal);
            }else if(findVal < midVal){
                return binarySearch(arr,left,mid-1,findVal);
            }else{
                return mid;
            }
        }
    
        public static List<Integer> binarySearch2(int[] arr, int left, int right, int findVal){
    
            //当left>right时,说明递归整个过程,但是没有找到
            if(left>right){
                return new ArrayList<Integer>();
            }
            int mid=(left+right)/2;
            int midVal=arr[mid];
            if(findVal > midVal){//向右递归
                return binarySearch2(arr,mid+1,right,findVal);
            }else if(findVal < midVal){//向 左递归
                return binarySearch2(arr,left,mid-1,findVal);
            }else{
                /***
                 * 思路分析
                 * 1. 在找到mid索引值,不要马上返回
                 * 2. 向mid索引值的左边扫描,将所有满足1000 的元素的下标,加入到集合ArrayList
                 * 3. 向mid索引值的右边扫描,将所有满足1000 的元素的下标,加入到集合ArrayList
                 * 4. 将ArrayList返回
                 * */
                List<Integer> resIndexList = new ArrayList<Integer>();
                //2. 向mid索引值的左边扫描,将所有满足1000 的元素的下标,加入到集合ArrayList
                int temp = mid - 1;
                while(true){
                    if(temp<0||arr[temp]!=findVal){
                        break;
                    }
                    //否则,就temp放入到resIndexList
                    resIndexList.add(temp);
                    temp-=1;//temp左移
                }
                resIndexList.add(mid);
    
                //向mid索引值的右边扫描,将所有满足1000 的元素的下标,加入到集合ArrayList
                temp=mid+1;
                while(true){
                    if(temp > arr.length - 1 || arr[temp]!=findVal){
                        break;
                    }
                    //否则,就temp放入到resIndexlist
                    resIndexList.add(temp);
                    temp+=1;//temp右移
                }
                return resIndexList;
            }
        }
    }

运行结果

    resIndexList=[4, 5]

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