在Java中常用的查找算法有四種：

1.順序查找（不要求數組有序，挨個遍歷進行比對）；

2.二分查找（要求數組有序）；

3.插值查找；

4.斐波那契查找

本文使用遞歸思想帶來二分查找及其優化

二分查找思路分析

1.首選確定該數組中間下標?mid?=?(left?+?right)?/?2;

2.然后讓需要查找的數findVal與arr[mid]比較;
2.1?findVal?>?arr[mid]?說明要查找的數在mid的右邊，因此需要遞歸的向右查找;
2.2?findVal?<?arr[mid]?說明要查找的數在mid的左邊，因此需要遞歸的向左查找;
2.3?findVal?==?arr[mid]?說明找到，就返回

遞歸結束條件

1）找到就結束遞歸
2）遞歸完整個數組，仍然沒有找到findVal?也需要結束，即left?>?right

代碼如下：

/*** * @param arr 數組* @param left 左索引 * @param right 右索引* @param findVal 要查找的值* @return 返回所找到值的索引，如果沒有則返回-1*/public static int binarySearch(int[] arr, int left, int right, int findVal){if(left > right){return -1;}int mid = (left + right) / 2;int res = arr[mid];if(findVal > res){//向右遞歸return binarySearch(arr, mid + 1, right, findVal);}else if(findVal < res){return binarySearch(arr, left, mid - 1, findVal);}else{return mid;}}

但上述算法也有缺陷，當數組中有2個相同的值時，則只能返回其中一個的索引，無法返回所有值的索引。如下方法將上述缺陷改進，以數組{1,?8,?10,?89,?1000,?1000,?1000,?1234}?為例，找到所有1000的數組索引：

思路分析：

1.找到mid?索引值時，不要馬上返回；

2.向mid?索引值的左邊掃描，將所有滿足?1000?的元素下標，放到集合ArrayList里；

3.向mid?索引值的右邊掃描，將所有滿足?1000?的元素下標，放到集合ArrayList里；

4.將ArrayLi返回

方法體如下：

public static ArrayList<Integer> binarySearch2(int[] arr, int left, int right, int findVal){if(left > right){return new ArrayList<Integer>();}int mid = (left + right) / 2;int res = arr[mid];if(findVal > res){//向右遞歸return binarySearch2(arr, mid + 1, right, findVal);}else if(findVal < res){return binarySearch2(arr, left, mid - 1, findVal);}else{ArrayList<Integer> resIndexList = new ArrayList<Integer>();//向左掃描int temp = mid - 1;while(true){if(temp < 0 || arr[temp] != findVal){break;}//否則將temp放入到集合中resIndexList.add(temp);temp -= 1; //temp左移}resIndexList.add(mid); //將mid放入//向右掃描temp = mid + 1;while(true){if(temp > arr.length-1 || arr[temp] != findVal){break;}//否則將temp放入到集合中resIndexList.add(temp);temp += 1;}return resIndexList;}}

調用方法如下：

public static void main(String[] args){int[] arr = {1, 8, 10, 89, 1000, 1000, 1234};// int resultIndex = binarySearch(arr, 0, arr.length-1, 0);// System.out.println(resultIndex);ArrayList<Integer> resultIndex = binarySearch2(arr, 0, arr.length-1, 1000);System.out.println(resultIndex);}

打印結果為：[4, 5]

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Java实现二分查找及其优化的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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