Java实现二分查找算法

二分查找:
两种方式: 非递归方式和递归方式
主要思路: 对于已排序的数组(先假定是从小到大排序), 先定义两个"指针", 一个"指向"首元素low, 一个"指向"末尾元素high.
然后, 开始折半比较, 即让要查找的数与数组中间的元素(索引为 low+high/2)比较. 若要查找的数比中间数小,
说明要查找的数在数组左侧(注意前提是数组从小到大排序), 否则说明该数在数组的右侧. 如果low最后还比high大,
俩"指针"交叉了, 说明没有找到该数, 即数组不存在该数.

注意事项: 排序规则与数组的排序顺序有关, 即从大到小排序和从小到大排序是不一样的!!!

class BinarySearch {
    
    // 二分查找非递归方式
    // arr 给定已排序数组
    // num 要查找的数
    public static int search(int[] arr, int num) {
        int low = 0;
        int high = arr.length - 1;
        int mid = 0;
        while (low <= high) {
            mid = (low + high) / 2;
            if (num < arr[mid]) {
                high = mid - 1;
            }
            
            if (num > arr[mid]) {
                low = mid + 1;
            }
            if (num == arr[mid]) {
                return mid;
            }
        }
        return -1;    // 没找到
    }
    
    
    // 二分查找递归方式
    // arr 给定已排序数组
    // num 要查找的数
    // low 初始左侧指针 指向第一个元素
    // high 初始末尾指针 指向最后一个元素
    public static int binarySearch(int[] arr, int num, int low, int high) {
        
        int mid = (low + high) / 2; 
        
        // 递归结束条件
        if (low > high) {
            return -1;
        }
        
        if (num < arr[mid]) {
            return binarySearch(arr, num, low, mid - 1);
        } else if (num == arr[mid]) {
            return mid;
        } else {
            return binarySearch(arr, num, mid + 1, high);
        }
        
    }
    
    
    public static void main(String[] args) {
        
        // 给定数组 从小到大排序.
        int[] arr = {2, 3, 5, 7, 8, 9, 11, 12, 15};
        // int[] arr = {15, 12, 11, 9, 8, 7, 5, 3, 2};
        
        int m = 3;
        
        // int index = search(arr, m);
        
        int index = binarySearch(arr, m, 0, arr.length - 1);
        
        System.out.println(index);
        
    }
    
}