java 二分法算法的实例
1、前提：二分查找的前提是需要查找的数组必须是已排序的，我们这里的实现默认为升序
2、原理：将数组分为三部分，依次是中值（所谓的中值就是数组中间位置的那个值）前，中值，中值后；将要查找的值和数组的中值进行比较，若小于中值则在中值前面找，若大于中值则在中值后面找，等于中值时直接返回。然后依次是一个递归过程，将前半部分或者后半部分继续分解为三部分。可能描述得不是很清楚，若是不理解可以去网上找。从描述上就可以看出这个算法适合用递归来实现，可以用递归的都可以用循环来实现。所以我们的实现分为递归和循环两种，可以根据代码来理解算法
3、实现：
代码如下
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package org.cyxl.algorithm.search;
/**
* 二分查找
* @author cyxl
*
*/
public class binarysearch {
private int rcount=0;
private int lcount=0;
/**
* 获取递归的次数
* @return
*/
public int getrcount() {
return rcount;
}
/**
* 获取循环的次数
* @return
*/
public int getlcount() {
return lcount;
}
/**
* 执行递归二分查找，返回第一次出现该值的位置
* @param sorteddata 已排序的数组
* @param start 开始位置
* @param end 结束位置
* @param findvalue 需要找的值
* @return 值在数组中的位置，从0开始。找不到返回-1
*/
public int searchrecursive(int[] sorteddata,int start,int end,int findvalue)
{
rcount++;
if(start<=end)
{
//中间位置
int middle=(start+end)>>1; //相当于(start+end)/2
//中值
int middlevalue=sorteddata[middle];
if(findvalue==middlevalue)
{
//等于中值直接返回
return middle;
}
else if(findvalue<middlevalue)
{
//小于中值时在中值前面找
return searchrecursive(sorteddata,start,middle-1,findvalue);
}
else
{
//大于中值在中值后面找
return searchrecursive(sorteddata,middle+1,end,findvalue);
}
}
else
{
//找不到
return -1;
}
}
/**
* 循环二分查找，返回第一次出现该值的位置
* @param sorteddata 已排序的数组
* @param findvalue 需要找的值
* @return 值在数组中的位置，从0开始。找不到返回-1
*/
public int searchloop(int[] sorteddata,int findvalue)
{
int start=0;
int end=sorteddata.length-1;
while(start<=end)
{
lcount++;
//中间位置
int middle=(start+end)>>1; //相当于(start+end)/2
//中值
int middlevalue=sorteddata[middle];
if(findvalue==middlevalue)
{
//等于中值直接返回
return middle;
}
else if(findvalue<middlevalue)
{
//小于中值时在中值前面找
end=middle-1;
}
else
{
//大于中值在中值后面找
start=middle+1;
}
}
//找不到
return -1;
}
}
4、测试代码
package org.cyxl.algorithm.search.test;
import org.cyxl.algorithm.search.binarysearch;
import org.junit.test;
public class binarysearchtest {
@test
public void testsearch()
{
binarysearch bs=new binarysearch();
int[] sorteddata={1,2,3,4,5,6,6,7,8,8,9,10};
int findvalue=9;
int length=sorteddata.length;
int pos=bs.searchrecursive(sorteddata, 0, length-1, findvalue);
system.out.println("recursice:"+findvalue+" found in pos "+pos+";count:"+bs.getrcount());
int pos2=bs.searchloop(sorteddata, findvalue);
system.out.println("loop:"+findvalue+" found in pos "+pos+";count:"+bs.getlcount());
}
}
5、总结：这种查找方式的使用场合为已排序的数组。可以发现递归和循环的次数是一样的
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