17-二分查找

实现二分查找

• 二分查找的实现也很简单，如下所示

• import java.util.Arrays;
  import java.util.Random;
  import java.util.Scanner;
  
  public class BinarySearch {
  /*
      二分查找原理：
          顾名思义，就是在一个数组中查找一个特定的值
          二分查找可以在每次查找后，减少一半的查找量
  
          但是二分查找有个前提就是数组必须是先排序好的。
   */
  
      public static void main(String[] args) {
          // 随机生成（1-100）的指定长度的数组
          Scanner scanner = new Scanner(System.in);
          System.out.print("请输入指定的数组长度：");
          int[] arr = randomArr(scanner.nextInt());
          System.out.println("源数组： arr = " + Arrays.toString(arr));
  
          System.out.print("请输入要查找的元素：");
          int key = scanner.nextInt();
          int index = binarySearch(arr, key);
          if (index != -1) {
              System.out.println(key + "值在数组中的索引为：" + index);
          }
          else {
              System.out.println("数组中不存在" + key + "元素！");
          }
      }
  
      private static int binarySearch(int[] arr, int key) {
          // 定义小索引min，和大索引max
          int min = 0;
          int max = arr.length - 1;
          // 循环查找
          while (min <= max) {
              // 计算中间索引
              // 中间索引 = (最小索引 + 最大索引) / 2
              int middle = (min + max) / 2;
  
              // 拿要查找的元素和中间索引对应的元素比较
              // 如果要查找的元素小于中间索引对应的元素，那么大索引等于中间索引-1
              // 如果大于中间元素对应的索引，那么小索引等于中间索引+1
              if (key < arr[middle]) {
                  max = middle - 1;
              }else if (key > arr[middle]) {
                  min = middle + 1;
              }else {
                  return middle;
              }
          }
          return -1;
      }
  
      private static int[] randomArr(int length) {
          Random random = new Random();
          System.out.print("请输入数组的长度：");
          int[] arr = new int[length];
          for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
              arr[i] = random.nextInt(101) + 1;
          }
          Arrays.sort(arr);
          return arr;
      }
  }