查找算法-二分查找

一、二分查找介绍

二、二分查找算法(需求)

 

三、二分查找代码实现(Java)

import java.util.ArrayList;

public class BinarySearch {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {1, 8, 10, 89, 1000, 1234};

        System.out.println(binarySearch(arr, 0, arr.length - 1, 8));

        int[] arr1 = {1, 8, 10, 89, 1000, 1000, 1234};
        System.out.println(binarySearch2(arr1, 0, arr1.length - 1, 1000));

    }

    //二分查找算法
    /**
     *
     * @param arr 数组
     * @param left 左边的索引
     * @param right 右边的索引
     * @param findVal 要查找的值
     * @return 如果找到就返回下标，如果没有找到，就返回-1
     */
    public static int binarySearch(int[] arr, int left, int right, int findVal){

        //求出中间值索引
        int mid = (left + right)/2;
        int midVal = arr[mid];

        //如果左边索引小于等于右边索引，则递归查找
        if(left <= right){
            //如果中间值小于查找值，那么向右递归查找
            if(midVal < findVal){
                return binarySearch(arr, mid+1, right, findVal);
            //如果中间值大于查找值，那么向左递归查找
            }else if(midVal > findVal){
                return binarySearch(arr, left, mid-1, findVal);
            }else{
                return mid;
            }
        }else{
            return -1;
        }
    }


    //当一个有序数组中，有多个相同的数值时，如何将所有的数值都查找到，比如这里的1000
    /*
    1.在找到mid索引值时，不要马上返回
    2.向mid索引值的左边扫描，将所有满足1000的元素下标，加入到集合ArrayList
    3.向mid索引值的右边扫描，将所有满足1000的元素下标，加入到集合ArrayList
    4.将ArrayList返回
     */
    public static ArrayList<Integer> binarySearch2(int[] arr, int left, int right, int findVal){

        //求出中间值索引
        int mid = (left + right)/2;
        int midVal = arr[mid];

        //如果左边索引小于等于右边索引，则递归查找
        if(left <= right){
            //如果中间值小于查找值，那么向右递归查找
            if(midVal < findVal){
                return binarySearch2(arr, mid+1, right, findVal);
                //如果中间值大于查找值，那么向左递归查找
            }else if(midVal > findVal){
                return binarySearch2(arr, left, mid-1, findVal);
            }else{
//                1.在找到mid索引值时，不要马上返回
//                2.向mid索引值的左边扫描，将所有满足1000的元素下标，加入到集合ArrayList
//                3.向mid索引值的右边扫描，将所有满足1000的元素下标，加入到集合ArrayList
//                4.将ArrayList返回
                ArrayList<Integer> integers = new ArrayList<>();
                for(int i=0; i<=mid-1; i++){
                    if(arr[i] == midVal){
                        integers.add(i);
                    }
                }
                integers.add(mid);
                for(int j=mid+1; j<=arr.length-1; j++){
                    if(arr[j] == midVal){
                        integers.add(j);
                    }
                }
                return integers;
            }
        }else{
            return null;
        }
    }

}