Java二分查找

二分查找可用于对有序的数列进行查找

二分查找思路:

1. 规定要查找的值k可能在数组arr内下标啊i,j
2. 计算区间啊i,j的中间点m若k<arr[m],将区间缩小为i,m,继续二分查找
3. 若k>arr[m],将区间缩小为m,j继续二分查找
4. 若k==arr[m],则找到元素位于位置m

二分查找代码

package BinartSearch;

public class BinarySearch {

	public int binarySearch(int[] arr ,int k) {
		int i=0;
		int j=arr.length;
		
		while(i<j) {
					
			int m =i+(j-i)/2;//int m =(i+j)/2;可能导致溢出
			if(k<arr[m]) {
				j=m;
			}
			else if (k>arr[m]) {
				i=m+1;
			}
			else {
				return m;
			}
			
		}
		return -1;
	}
	
	
	
	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub

		BinarySearch Binary =new BinarySearch();
	
		System.out.println(Binary.binarySearch(new int[] {1,2,3,4,5}, 1));
		System.out.println(Binary.binarySearch(new int[] {1}, 1));
		System.out.println(Binary.binarySearch(new int[] {}, 1));
		System.out.println(Binary.binarySearch(new int[] {1,2}, 1));
		System.out.println(Binary.binarySearch(new int[] {1,2}, 2));

		
	}
	

}

分析

程序代码使用[i,j)，半开半闭区间的好处

1. [a,b)+[b,c)=[a,c]
2. b-a=len([a,b))
3. [a-a)==>empty range

取中值使用到int m =i+(j-i)/2而不使用int m =(i+j)/2，是因为当i、j很大的时候会使得i+j溢出

总结

二分查找的实现总体来说比较好理解，但要注意两个方面，一个边界值，另一个是测试用例的选取。