数组-二分法查找

数组元素查找方式（二分法查找、按照下标挨个查找）

二分法查找（折半查找）：

• 第一：二分法查找建立在排序的基础之上。
• 第二：二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：

需求：找出数组元素600的下标：

int[ ] array = {10(0下标)，23，56， 89， 100， 111， 222， 235， 500， 600(下标9)}

 (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，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。

1、二分法查找数组元素

/*
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。）
 */
public class ArrayHalfSearch {
    public static void main(String[] args) {

        int[] arr = {100,200,230,235,600,1000,2000,9999};

        // 找出arr这个数组中230所在的下标。// 调用方法
        int index = binarySearch(arr, 230);
        System.out.println(index == -1 ? "该元素不存在！" : "该元素下标:" + 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，其它表示返回该元素的下标。
     */
    public static int binarySearch(int[] arr, int dest) {
        // 开始下标
        int begin = 0;
        // 结束下标
        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   // 目标在“中间”的左边  // 修改结束元素的下标
                end = mid - 1; // 一直减
            }
        }
        return -1;
    }

}

 

2、按照数组元素下标挨个查找目标数组元素

//按照下标挨个查找数组元素
public class ArraySearch {
    public static void main(String[] args) {
        // 初始化静态数组
        int[] arr = {4,5,5,87,8};

        // 需求：找出87的下标。如果没有返回-1
        // 一个一个挨着找。
          /*
             for(int i = 0; i < arr.length;i ++){
                if(arr[i] == 87){
                    System.out.println("87元素的下标是：" + i);
                     return;
                }
            }
             // 程序执行到此处，表示没有87
             System.out.println("87不存在该元素！");
        */

        // 最好以上的程序封装一个方法，思考：传什么参数？返回什么值？
        // 传什么：第一个参数是数组，第二个参数是被查找的元素。
        // 返回值：返回被查找的这个元素的下标。如果找不到返回-1.
        int index = arraySearch(arr, 5);
        System.out.println(index == -1 ? "该元素不存在" : "该元素下标是：" + index);
    }

    /**
     * 从数组中检索某个元素的下标（返回的是第一个元素的下标。）
     * @param arr 被检索的数组
     * @param ele 被检索的元素
     * @return 大于等于0的数表示元素的下标，-1表示该元素不存在
     */
    public static int arraySearch(int[] arr, int ele) {
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            if(ele == arr[i]){
                return i;
            }
        }
        return -1;
    }
}