二分查找

import java.util.Arrays;

/**
 *  二分查找
 */
public class BinarySearch {
    public static void main(String[] args) {
        // 定义要进行查找的数组
        int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5,77,55,44,22,89,67,111,6};
        // 定义查找的目标数
        int target = 55;
        // 要进行二分查找的数组必须进行排序
        // 因为二分查找是根据数组长度的中间索引位置的值来进行判断
        Arrays.sort(arr);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
        // 调用二分查找的方法
        System.out.println(binarySearch(arr, target));

    }
    // 定义二分查找的方法
    public static int binarySearch(int[] arr,int target) {
        // 定义左、右边界和中间位置的索引
        int l = 0,r = arr.length - 1,m;
        // 循环进行查询
        while (l <= r) {
            // 获取数组中间位置的元素
            //----------------------------第一种-----------------------------------//
         //    m = (l+r)/2;          // 缺点： 数据可能会溢出而报异常
            //----------------------------第二种-----------------------------------//
            // l+(r-l)/2 与 (l+r)/2 的结果一致，但是当l与r的值都很大时，l+r可能会导致超出整数的最大值，而 l+(r-l)/2可以避免整数溢出
        //    m = l + (r-l) / 2;
            //----------------------------第三种-----------------------------------//
            // 因为程序底层是二进制机器码，所以使用位运算效率更高
            m = (l + r) >>> 2;
            // 如果中间位置的索引的值和目标值一致，返回中间位置的索引
            if (arr[m] == target) {
                return m;
            } else if (arr[m] < target) {
                // 如果中间位置的索引的值小于目标值，说明此时中间位置的左边都是小于目标数的元素；则缩小查询区间 使 左边界 = 中间位置索引 + 1
                l = m + 1;
            } else if(arr[m] > target) {
                // 如果中间位置的索引的值大于目标值，说明此时中间位置的右边全是大于目标数的元素；则缩小查询区间 使右边界 = 中间位置索引 - 1
                r = m - 1;
            }
        }
        // 若没有查询到则返回 -1
        return -1;
    }
}