public class BiSearchChangeMode1{
public static void main(String args[]){
double[] a = {1,2.5,2.5,2.5,2.5,2.5,3,4,4,4,5};
int len = a.length;
double key = 25; //四组测试数据（-2,2,2.5,25）
int resIndex = getTheMinThanKey(a,len,key,0,len-1);
System.out.println("+++++++++++++++++++++++++++++++++++");
System.out.println("1.在一个有序的数组中，找到一个最小的比key大的数（即，第一个比key大的数）");
if(resIndex != -1){
System.out.println("\t数组的下标为：" + resIndex);
System.out.println("\t数组的值为：" + a[resIndex]);
}else{
System.out.println("\t数组中没有满足条件的值");
}
System.out.println("+++++++++++++++++++++++++++++++++++");
System.out.println("2.在一个有序的数组中，找到和key相等的最小下标的数（即，第一个和key相等的数）");
resIndex = getTheFirstEqualsNum(a,len,key,0,len-1);
if(resIndex != -1){
System.out.println("\t数组的下标为：" + resIndex);
System.out.println("\t数组的值为：" + a[resIndex]);
}else{
System.out.println("\t数组中没有满足条件的值");
}
System.out.println("+++++++++++++++++++++++++++++++++++");
System.out.println("3.在一个有序的数组中，找到和key相等的最大下标的数（即，最后一个和key相等的数）");
resIndex = getTheLastEqualsNum(a,len,key,0,len-1);
if(resIndex != -1){
System.out.println("\t数组的下标为：" + resIndex);
System.out.println("\t数组的值为：" + a[resIndex]);
}else{
System.out.println("\t数组中没有满足条件的值");
}
System.out.println("+++++++++++++++++++++++++++++++++++");
System.out.println("4.在一个有序的数组中，找到和key相等的数（任意一个），不存在则返回-1");
resIndex = getAnyEqualsNum(a,key,0,len-1);
if(resIndex != -1){
System.out.println("\t数组的下标为：" + resIndex);
System.out.println("\t数组的值为：" + a[resIndex]);
}else{
System.out.println("\t数组中没有满足条件的值");
}
System.out.println("+++++++++++++++++++++++++++++++++++");
System.out.println("5.在一个有序的数组中，找到一个最大的比key小的数（即，最后一个比key小的数）");
resIndex = getTheMaxLessKey(a,len,key,0,len-1);
if(resIndex != -1){
System.out.println("\t数组的下标为：" + resIndex);
System.out.println("\t数组的值为：" + a[resIndex]);
}else{
System.out.println("\t数组中没有满足条件的值");
}
}
/**
* 1 在一个有序的数组中，找到一个最小的比key大的数（即，第一个比key大的数）
*/
public static int getTheMinThanKey(double[] a,int len,double key,int low,int high){
//1：如果第一个数就比key大
if(a[0]>key){
return 0;
}
//2：如果最后一个数不大于key
if(a[len-1]<=key){
return -1;
}
//3 :其他情况
if(high>=1 && a[high]>key && a[high-1]<=key){
return high;
}
while(low < high-1){
int mid = low + (high-low)/2;
if(a[mid]>key)
high = mid;
else
low = mid;
}
return getTheMinThanKey(a,len,key,low,high);
}
/**
* 2 在一个有序的数组中，找到和key相等的最小下标的数（即，第一个和key相等的数）
*/
public static int getTheFirstEqualsNum(double[] a,int len,double key,int low,int high){
//1：没有满足条件的
if(low>high){
return -1;
}
//2：第一个数即满足条件时
if(a[0] == key){
return 0;
}
//3:其他情况
if(high>=1 && a[high]==key && a[high-1] != key){
return high;
}
while(low<=high){
int mid = low + (high-low)/2;
if(a[mid]>key)
high = mid-1;
else if(a[mid]<key)
low = mid+1;
else{
high = mid;
break;
}
}
return getTheFirstEqualsNum(a,len,key,low,high);
}
/**
* 3 在一个有序的数组中，找到和key相等的最大下标的数（即，最后一个和key相等的数）
*/
public static int getTheLastEqualsNum(double[] a,int len,double key,int low,int high){
//1：没有满足条件的
if(low>high){
return -1;
}
//2：最后一个数即满足条件时
if(a[len-1] == key){
return len-1;
}
//3:其他情况
if(low<len-1 && a[low]==key && a[low+1] != key){
return low;
}
while(low<=high){
int mid = low + (high-low)/2;
if(a[mid]>key)
high = mid-1;
else if(a[mid]<key)
low = mid+1;
else{
low = mid;
break;
}
}
return getTheLastEqualsNum(a,len,key,low,high);
}
/**
* 4 在一个有序的数组中，找到和key相等的数（任意一个），不存在则返回-1
*/
public static int getAnyEqualsNum(double[] a,double key,int low,int high){
while(low<=high){
int mid = low + (high-low)/2;
if(a[mid]>key){
high = mid - 1;
}else if(a[mid]<key){
low = mid + 1;
}else{
return mid;
}
}
return -1;
}
/**
* 5 在一个有序的数组中，找到一个最大的比key小的数（即，最后一个比key小的数）
*/
public static int getTheMaxLessKey(double[] a,int len,double key,int low,int high){
//1：如果最后一个数比key小
if(a[len-1]<key){
return len-1;
}
//2：如果第一个比key大
if(a[0]>key){
return -1;
}
if(low<len-1 && a[low]<key && a[high]>=key){
return low;
}
while(low<high-1){
int mid = low + (high-low)/2;
if(a[mid]>key){
high = mid;
}else{
low = mid;
}
}
return getTheMaxLessKey(a,len,key,low,high);
}
}
