Java如何实现二分查找

这篇文章主要介绍了Java如何实现二分查找，具有一定借鉴价值，需要的朋友可以参考下。希望大家阅读完这篇文章后大有收获。下面让小编带着大家一起了解一下。

二分查找特别好理解，就类似于快排和归并当中用到的分治的思想，每次取中间数与目标数相比较，然后确定是大了还是小了，区间折半。

就比如：

小红选中了1-100中的某个数字（这个数字是56），要小明来猜，产生如下对话：

小明第一次猜测：68

小红：大了

小明第二次猜测：35

小红：小了

小明第三次猜测：58

小红：大了

小明第四次猜测：49

小红：小了

小明第五次猜测：54

小红：小了

小明第六次猜测：56

小红：bingo！！！

我们可以看到在上面的对话中，小明每次猜测都可以缩小区间，直到回答正确

二分查找就是这样的，比如我们现在有数组8，11，19，23，27，33，45，55，67，98，用二分查找如下图：

每次都可以缩小一半的区间，我们可以看到区间变化如下：

当区间大小无限接近1的时候k = log2n，所以时间复杂度为O(logn)。

是不是特别好理解，下面是我用Java实现的简单的二分查找（备注：是最简单的实现，二分查找的变体很复杂还没掌握）

package com.structure.search;

/**
 * 二分查找法
 *
 * @author zhangxingrui
 * @create 2019-02-15 21:29
 **/
public class BinarySearch {

    public static void main(String[] args) {
        int[] nums = new int[]{4, 6, 9, 19, 30, 40, 500, 3450, 50004, 4334343};
        System.out.println(binarySearch(nums, 0, nums.length - 1, 30));
        System.out.println(binarySearch(nums, 50004));
    }

    /**
     * @Author: xingrui
     * @Description: 二分查找法（针对有序数组且不存在重复元素-递归方式实现）
     * @Date: 21:37 2019/2/15
     */
    private static int binarySearch(int[] nums, int p, int r, int k){
        if(p > r)
            return -1;

        int mid = (p + r) / 2;
        if(nums[mid] == k)
            return mid;

        if(k > nums[mid])
            return binarySearch(nums, mid + 1, r, k);
        else
            return binarySearch(nums, p,  mid - 1, k);
    }

    /**
     * @Author: xingrui
     * @Description: 二分查找法（针对有序数组且不存在重复元素-循环实现）
     * @Date: 21:37 2019/2/15
     */
    private static int binarySearch(int[] nums, int k){
        int p = 0;
        int r = nums.length - 1;
        while (p <= r){
            int mid = (p + r) / 2;

            if(nums[mid] == k)
                return mid;

            if(k > nums[p])
                p = mid + 1;
            else
                r = mid - 1;
        }
        return -1;
    }

}

代码很简单，其中需要注意的就是边界条件p<=r。

从代码也可以看出，简单实现有很大的局限性，只能适用于有序的不存在重复数据的数组。

并且二分查找不太适合小规模的数据查询（因为小规模的数据查询没有必要），这个好理解；同时呢，也不适合太大的数据的查询，这又是为啥子呢？

就是因为上面提到的：二分查找适合底层使用数组的数据，但是数组呢又是一段连续的内存空间，当数据很大的时候如果要用二分查找，那么数据的底层实现就

只能用数组，这样就不太好了。假设我的数据有一个G，那么我就要申请1个G的连续内存空间，妈哟，怕吃饱球了。

感谢你能够认真阅读完这篇文章，希望小编分享Java如何实现二分查找内容对大家有帮助，同时也希望大家多多支持亿速云，关注亿速云行业资讯频道，遇到问题就找亿速云，详细的解决方法等着你来学习!