Java數據結構實現折半查找的算法過程解析
折半查找技術,也就是二分查找,通常稱為二分法查找。它的前期是線性表中的記錄必須是關鍵碼有序(通常從大到小有序),線性表必須采用順序存儲、折半查找的基本思想是:
取中間記錄作為比較對象,若給定值與中間記錄的關鍵字,則在中間記錄的關鍵字相等,則查找成功;若給定值小于中間記錄的做半,去繼續查找;若給定值大于中間記錄的關鍵字,則在中間記錄的右半區繼續查找。不斷重復上述過程,直到查找成功,或所有查找區域無記錄,查找失敗為止。
在文本排重中需要用到折半查找,需要查找一個數組中是否存在某個數。
算法維護著一個上邊界hi,下邊界lo,使得要查找的值可能存在此之間,例如,我們要查找88這個數:
初始化數據狀態
下面圖文示意查詢88二分法的流程
實現方式:
首先我們對要查找的數據排好序,然后用遞歸調用的方式實現折半查找,指定一個排好序的數組和要查找的值,同時指定左邊界和右邊界
/*** 尋找排好數組中的一個值** @param array 要查找的數組* @param value 查找的值* @param left 左邊界,這個值必須位于數組長度區間內* @param right 右邊界,這個值必須位于數組長度區間內* @return 找到的值在數組中的位置,如果沒找到就返回-1**/static int binarySearch(int[] array,int value, int left,int right){if(left>right){ //退出條件 return -1; //沒有找到指定元素}int mid =(left + right) >>>1 ;//相當于mid=(left + right)/2if(array[mid] == value){ return mid;}else if (array[mid] > value){ //遞歸調用查找左邊 return binarySearch(array,value,left,mid-1); }else { //遞歸調用查找右邊 return binarySearch(array,value,mid+1,right);}}
用非遞歸的方法實現折半查找
static int binarySearch(int[] array,int value, int left,int right){ int low = left;//開始位置 int high = right -1; //結束位置 while(low <= high){ int mid =(low + high)>>>1; //相當于mid = (low + right)/2 int midVal = array[mid]; //取中間值 if(midVal < value){ //中間值小于要查找的關鍵字比較 low = mid +1; }else if(midVal > value){ //中間值大于要查找的關鍵字比較 high = mid -1; }else { return mid; //查找成功,返回找到的位置 } } return -(low+1); //沒找到,返回負值}
需要注意的是:折半查詢依賴于排好序的數組。如果是一個沒有排好序的數組,則不能使用折半查找。首先需要排序處理。
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