算法学习之二分法查找

来源：互联网发布：数据共享交换实现方式编辑：程序博客网时间：2024/05/20 22:31

以前在读书的时候没好好学习算法，出来工作后又都忘得差不多了，惭愧惭愧… 重新开始学习一些简单的算法，先从二分法开始吧！

二分法是当数据量很大时适宜采用，但是采用二分法的前提是，数据是有序不重复的。二分法又称折半查找，故名思意就是就是从中间开始比较查找，其基本思路是：假设数据是按升序排序的，对于给定值 x，从序列的中间位置开始比较，如果当前位置值等于 x，则查找成功；若 x 小于当前位置值，则在数列的前半段中查找；若 x 大于当前位置值则在数列的后半段中继续查找，直到找到为止。所以二分法查找的速度比较快,次数比较少,性能比较好；因此相对来说其删除和插入操作就不是那么灵活了。

下面就已一个小例子来看看：

/** * 二分法demo * @author Richard */public class Demo1 {    public static void main(String[] args) {        new Thread(new Runnable() {            @Override            public void run() {                int[] array = new int[10000000];                for (int i = 0; i < array.length; i++) {                    array[i] = i;                }                long time = System.currentTimeMillis();                System.out.println(searchNumber(array, 1576111));                System.out.println(searchNumber(array, 157611));                System.out.println("计算时间毫秒: " + (System.currentTimeMillis() - time));                time = System.currentTimeMillis();                System.out.println(searchRecursion(array, 0, array.length - 1, 1576111));                System.out.println(searchRecursion(array, 0, array.length - 1, 157611));                System.out.println("递归二分法计算时间毫秒: " + (System.currentTimeMillis() - time));            }        }).start();    }    /**     * 二分法查询该值在数组中的位置     *      * @param array     *            要查询的数组     * @param searchValue     *            要查询的值     * @return -1表示没有查询到     */    private static int searchNumber(int[] array, int searchValue) {        if (array == null)            return -1;        int start = 0;        int end = array.length - 1;        int mid = 0;        while (start <= end) {            // 每次取中间位置进行查找            mid = (start + end) / 2;            if (searchValue < array[mid]) {                end = mid - 1;            } else if (searchValue > array[mid]) {                start = mid + 1;            } else {                return mid;            }        }        return -1;    }    /**     * 二分法递归查询     *      * @param array     *            要查询的数组     * @param start     *            起始位置     * @param end     *            结束位置     * @param searchValue     *            要查询的值     * @return -1表示没有查询到     */    private static int searchRecursion(int[] array, int start, int end, int searchValue) {        if (array == null)            return -1;        if (start <= end) {            // 每次取中间位置进行查找            int mid = (start + end) / 2;            if (searchValue < array[mid]) {                return searchRecursion(array, start, mid - 1, searchValue);            } else if (searchValue > array[mid]) {                return searchRecursion(array, mid + 1, end, searchValue);            } else {                return mid;            }        }        return -1;    }}

我想上面的代码分别介绍了两种二分法的实现方式，看起来应该通俗易懂吧！但是其实上面的代码还可以提高查找效率，比如取中间值时可以用位运算，如下：

private static int searchNumberV(int[] array, int searchValue) {    if (array == null)        return -1;    int start = 0;    int end = array.length - 1;    int mid = 0;    while (start <= end) {        mid = (start + end) >>> 1;        if (searchValue < array[mid]) {            end = mid - 1;        } else if (searchValue > array[mid]) {            start = mid + 1;        } else {            return mid;        }    }    return -1;}

有兴趣的可以研究下这个，https://github.com/cheyiliu/All-in-One/wiki/%E4%BA%8C%E5%88%86%E6%9F%A5%E6%89%BE
二分法的实现。

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