java 实现二分查找

public static int binarySearch(int[] arr, int target) {
    int left = 0;
    int right = arr.length - 1;
    while (left <= right) {
        int mid = (left + right) / 2;
        if (arr[mid] == target) {
            return mid;
        } else if (arr[mid] < target) {
            left = mid + 1;
        } else {
            right = mid - 1;
        }
    }
    return -1;
}

说明：

- `arr`：需要查找的有序数组
- `target`：需要查找的目标元素
- `left`：左指针，初始值为 0
- `right`：右指针，初始值为数组长度减 1
- `mid`：中间指针，每次取左右指针的平均值
- 如果中间元素等于目标元素，则返回中间元素的下标
- 如果中间元素小于目标元素，则将左指针移到中间元素的右边一位
- 如果中间元素大于目标元素，则将右指针移到中间元素的左边一位
- 如果左指针大于右指针，说明目标元素不存在于数组中，返回 -1。

相关问题

Java实现二分查找

Java实现二分查找的基本思路是：
1. 首先，要求待查找的数组必须是有序的。
2. 然后，定义两个指针，一个指向数组的起始位置，一个指向数组的结束位置。
3. 在每一次循环中，计算中间位置的索引，并将中间位置的元素与目标值进行比较。
4. 如果中间位置的元素等于目标值，则返回该位置。
5. 如果中间位置的元素大于目标值，则将结束位置指针移动到中间位置的前一个位置。
6. 如果中间位置的元素小于目标值，则将起始位置指针移动到中间位置的后一个位置。
7. 重复步骤3到步骤6，直到起始位置指针大于结束位置指针，表示未找到目标值。

以下是Java实现二分查找的代码示例：

public class BinarySearch {
    public static int binarySearch(int[] arr, int target) {
        int start = 0;
        int end = arr.length - 1;

        while (start <= end) {
            int mid = start + (end - start) / 2;

            if (arr[mid] == target) {
                return mid;
            } else if (arr[mid] < target) {
                start = mid + 1;
            } else {
                end = mid - 1;
            }
        }

        return -1; // 表示未找到目标值
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {1, 3, 5, 7, 9};
        int target = 5;
        int result = binarySearch(arr, target);
        System.out.println("目标值的索引为：" + result);
    }
}

java实现二分查找

### 回答1：
在Java中，可以使用Arrays.binarySearch()方法来实现二分查找。这个方法需要传入一个已经排序好的数组和要查找的元素，如果找到了该元素，则返回其索引；如果没有找到，则返回负值。

示例代码：

int[] array = {1, 2, 3, 4, 5};
int key = 4;
int index = Arrays.binarySearch(array, key);
if (index >= 0) {
    System.out.println("Found at index " + index);
} else {
    System.out.println("Not found");
}

如果要自己实现二分查找可以这样：

    int binarySearch(int[] array, int key) {
        int low = 0;
        int high = array.length - 1;
        while (low <= high) {
            int mid = low + ((high - low) >> 1);
            if (array[mid] == key) {
                return mid;
            } else if (array[mid] < key) {
                low = mid + 1;
            } else {
                high = mid - 1;
            }
        }
        return -1;
    }

### 回答2：
二分查找是一种高效的查找算法，适用于已排好序的数组。下面是用Java实现二分查找的代码：

public class BinarySearch {
    public static int binarySearch(int[] arr, int target) {
        int left = 0;
        int right = arr.length - 1;
        
        while (left <= right) {
            int mid = left + (right - left) / 2;
            
            if (arr[mid] == target) {
                return mid;
            }
            
            if (arr[mid] < target) {
                left = mid + 1;
            } else {
                right = mid - 1;
            }
        }
        
        return -1;
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {1, 3, 5, 7, 9};
        int target = 5;
        int result = binarySearch(arr, target);
        
        if (result == -1) {
            System.out.println("目标元素不存在");
        } else {
            System.out.println("目标元素在数组中的索引为：" + result);
        }
    }
}

以上代码实现了一个名为`binarySearch`的静态方法，该方法接受一个已排好序的数组`arr`和目标元素`target`作为参数，并返回目标元素在数组中的索引，如果目标元素不存在，则返回-1。

在`binarySearch`方法内部，通过设定左右指针来进行二分查找。每次迭代中，取左、右指针的中间位置作为中间索引`mid`，比较中间索引对应的元素与目标元素的大小关系。如果相等，直接返回中间索引；如果中间索引对应的元素小于目标元素，说明目标元素在右半部分，更新左指针为`mid + 1`；如果中间索引对应的元素大于目标元素，说明目标元素在左半部分，更新右指针为`mid - 1`。

最后，添加了一个`main`方法作为测试入口，声明一个已排好序的数组`arr`和一个目标元素`target`，并调用`binarySearch`方法进行查找。如果返回结果为-1，则输出目标元素不存在的提示，否则输出目标元素在数组中的索引。

### 回答3：
二分查找也被称为折半查找，是一种高效的查找算法。它通过将查找区间不断二分，缩小查找范围直至找到目标值或确定目标值不存在。

要实现二分查找，首先需要一个有序的数组。假设数组为arr，要查找的目标值为target。

1. 初始化左右边界，分别为left = 0和right = arr.length - 1。

2. 进入循环，当left小于等于right时进行查找。如果left大于right就表示目标值不存在。

3. 计算中间位置的索引mid，通过mid = (left + right) / 2获得。

4. 比较arr[mid]与target的大小：
- 如果arr[mid]等于target，则找到目标值，返回mid。
- 如果arr[mid]大于target，则目标值在左半部分，更新right为mid - 1。
- 如果arr[mid]小于target，则目标值在右半部分，更新left为mid + 1。

5. 如果循环结束还没有找到目标值，说明目标值不存在，返回-1。

下面用代码实现：

public class BinarySearch {
    public static int binarySearch(int[] arr, int target) {
        int left = 0;
        int right = arr.length - 1;

        while (left <= right) {
            int mid = (left + right) / 2;

            if (arr[mid] == target) {
                return mid;
            } else if (arr[mid] > target) {
                right = mid - 1;
            } else {
                left = mid + 1;
            }
        }

        return -1;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
        int target = 7;
        int result = binarySearch(arr, target);
        if (result == -1) {
            System.out.println("目标值不存在");
        } else {
            System.out.println("目标值的索引为: " + result);
        }
    }
}

以上就是Java实现二分查找的方法，利用二分查找可以在有序数组中快速找到目标值，具有较高的查找效率。