Java基础数组-二分查找算法

简介: Java基础数组-二分查找算法

关于查找算法中的:二分法查找。


10(下标0) 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20(下标10) arr数组。

通过二分法查找,找出18这个元素的下标:


(0 + 10) / 2 --> 中间元素的下标: 5

拿着中间这个元素和目标要查找的元素进行对比:


中间元素是:arr[5] --> 15

15 < 18(被查找的元素)

被查找的元素18在目前中间元素15的右边。

所以开始元素的下标从0变成 5 + 1.

再重新计算一个中间元素的下标:


开始下标是:5 + 1

结束下标是:10

(6 + 10) / 2 --> 8

8下标对应的元素arr[8]是18

找到的中间元素正好和被找的的元素18相等,表示找到了:下标为8


二分法查找的终止条件:一直折半,直到中间的那个元素恰好是被查找的元素。


二分法查找算法是基于排序的基础之上。(没有排序的数据是无法查找的。)


二分法查找效率要高于“一个挨着一个”的这种查找方式。


二分法查找原理:


10(0下标) 23 56 89 100 111 222 235 500 600(下标9) arr数组

目标:找出600的下标

(0 + 9) / 2 --> 4(中间元素的下标)

arr[4]这个元素就是中间元素:arr[4]是 100

100 < 600

说明被查找的元素在100的右边。

那么此时开始下标变成:4 + 1


(5 + 9) / 2 --> 7(中间元素的下标)

arr[7] 对应的是:235

235 < 600

说明被查找的元素在235的右边。


开始下标又进行了转变:7 + 1

(8 + 9) / 2 --> 8

arr[8] --> 500

500 < 600

开始元素的下标又发生了变化:8 + 1

(9 + 9) / 2 --> 9

arr[9]是600,正好和600相等,此时找到了。


示例代码:


public class ArrayUtil {
    public static void main(String[] args) {
        int arr[] = {100,200,230,235,600,1000,2000,9999};
        int index = binarySearch(arr,9999);
        System.out.println(index == -1 ? "该元素不存在" : "该元素的下标为:" + index);
    }
    /**
     *从数组中查找目标元素的下标
     * @param arr 被查找的数组(这个必须是已经排序的)
     * @param dest 目标元素
     * @return -1表示该元素不存在,其次它表示返回该元素的下标
     */
    public static int binarySearch(int[] arr, int dest) {
        //开始元素下标
        int begin = 0;
        //结束元素下标
        int end = arr.length-1;
        //开始元素的下标只要在结束元素下标的左边,就有机会继续循环
        while(begin <= end) {
            //中间元素下标
            int mid = (begin + end) / 2;
            if (arr[mid] == dest) {
                return mid;
            } else if (arr[mid] < dest) {
                //目标在中间的右边
                //开始元素下标需要发生变化(开始元素的下标需要重新赋值)
                begin = mid + 1;//一直增
            }else {
                //arr[mid] < dest
                //目标元素在中间的左边
                //修改结束元素的下标
                end = mid - 1;//一直减
            }
        }
        return -1;
    }


运行结果:


0a2653c851af460fa595bd959398a8f1.png

相关文章
|
10月前
|
存储 缓存 Java
Java数组全解析:一维、多维与内存模型
本文深入解析Java数组的内存布局与操作技巧,涵盖一维及多维数组的声明、初始化、内存模型,以及数组常见陷阱和性能优化。通过图文结合的方式帮助开发者彻底理解数组本质,并提供Arrays工具类的实用方法与面试高频问题解析,助你掌握数组核心知识,避免常见错误。
|
8月前
|
设计模式 算法 搜索推荐
Java 设计模式之策略模式:灵活切换算法的艺术
策略模式通过封装不同算法并实现灵活切换,将算法与使用解耦。以支付为例,微信、支付宝等支付方式作为独立策略,购物车根据选择调用对应支付逻辑,提升代码可维护性与扩展性,避免冗长条件判断,符合开闭原则。
2119 35
|
人工智能 算法 NoSQL
LRU算法的Java实现
LRU(Least Recently Used)算法用于淘汰最近最少使用的数据,常应用于内存管理策略中。在Redis中,通过`maxmemory-policy`配置实现不同淘汰策略,如`allkeys-lru`和`volatile-lru`等,采用采样方式近似LRU以优化性能。Java中可通过`LinkedHashMap`轻松实现LRUCache,利用其`accessOrder`特性和`removeEldestEntry`方法完成缓存淘汰逻辑,代码简洁高效。
578 0
|
8月前
|
存储 算法 搜索推荐
《数据之美》:Java数据结构与算法精要
本系列深入探讨数据结构与算法的核心原理及Java实现,涵盖线性与非线性结构、常用算法分类、复杂度分析及集合框架应用,助你提升程序效率,掌握编程底层逻辑。
|
9月前
|
存储 算法 搜索推荐
软考算法破壁战:从二分查找到堆排序,九大排序核心速通指南
专攻软考高频算法,深度解析二分查找、堆排序、快速排序核心技巧,对比九大排序算法,配套动画与真题,7天掌握45%分值模块。
378 1
软考算法破壁战:从二分查找到堆排序,九大排序核心速通指南
|
9月前
|
Java
Java 数组学习笔记
本文整理Java数组常用操作:遍历、求和、查找、最值及二维数组行求和等典型练习,涵盖静态初始化、元素翻倍、去极值求平均等实例,帮助掌握数组基础与应用。
|
8月前
|
存储 人工智能 算法
从零掌握贪心算法Java版:LeetCode 10题实战解析(上)
在算法世界里,有一种思想如同生活中的"见好就收"——每次做出当前看来最优的选择,寄希望于通过局部最优达成全局最优。这种思想就是贪心算法,它以其简洁高效的特点,成为解决最优问题的利器。今天我们就来系统学习贪心算法的核心思想,并通过10道LeetCode经典题目实战演练,带你掌握这种"步步为营"的解题思维。
|
12月前
|
存储 算法 安全
Java中的对称加密算法的原理与实现
本文详细解析了Java中三种常用对称加密算法(AES、DES、3DES)的实现原理及应用。对称加密使用相同密钥进行加解密,适合数据安全传输与存储。AES作为现代标准,支持128/192/256位密钥,安全性高;DES采用56位密钥,现已不够安全;3DES通过三重加密增强安全性,但性能较低。文章提供了各算法的具体Java代码示例,便于快速上手实现加密解密操作,帮助用户根据需求选择合适的加密方案保护数据安全。
837 58
|
11月前
|
机器学习/深度学习 算法 Java
Java实现林火蔓延路径算法
记录正在进行的森林防火项目中林火蔓延功能,本篇文章可以较好的实现森林防火蔓延,但还存在很多不足,如:很多参数只能使用默认值,所以蔓延范围仅供参考。(如果底层设备获取的数据充足,那当我没说)。注:因林火蔓延涉及因素太多,如静可燃物载量、矿质阻尼系数等存在估值,所以得出的结果仅供参考。
495 5