Java中常用的查找算法——顺序查找和二分查找

淡淡的烟草味﹌ 2021-12-10 02:17 433阅读 0赞

##                                Java中常用的查找算法——顺序查找和二分查找 ##

一、顺序查找：

a) 原理：顺序查找就是按顺序从头到尾依次往下查找，找到数据，则提前结束查找，找不到便一直查找下去，直到数据最后一位。

b) 图例说明： 原始数据：int\[\] a=\{4,6,2,8,1,9,0,3\}; 要查找数字：8

![20190715111938380.png][]

代码演示：

import java.util.Scanner;
    
    /*
    
     * 顺序查找
    
     */
    
    public class SequelSearch {
    public static void main(String[] arg) {  
        int[] a={4,6,2,8,1,9,0,3};
        Scanner input=new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入你要查找的数：");
        //存放控制台输入的语句
        int num=input.nextInt();
        //调用searc()方法，将返回值保存在result中
        int result=search(a, num);
        if(result==-1){
             System.out.println("你输入的数不存在与数组中。");
        }
        else
             System.out.println("你输入的数字存在，在数组中的位置是第："+(result+1)+"个");
    }
    public static int search(int[] a, int num) {        
        for(int i = 0; i < a.length; i++) {
            if(a[i] == num){//如果数据存在
                return i;//返回数据所在的下标，也就是位置
            }
        } 
        return -1;//不存在的话返回-1
    }
    }

运行截图：

![20190715112148426.png][]

二、二分查找

a) 前提条件：已排序的数组中查找

b) 二分查找的基本思想是：首先确定该查找区间的中间点位置： int mid = (low+upper) / 2；然后将待查找的值与中间点位置的值比较：若相等，则查找成功并返回此位置。若中间点位置值大于待查值，则新的查找区间是中间点位置的左边区域。若中间点位置值小于待查值，则新的查找区间是中间点位置的右边区域。下一次查找是针对新的查找区间进行的。

c) 图例说明：

原始数据： int\[\] a=\{5,3,6,1,9,8,2,4,7\}; 查找是否存在数字8；

第一步，先用之前学过的排序方法将数组按升序排序：int\[\] a=\{1,2,3,4,5,6,7,8,9\};

第二步，取中间数：5跟8比较，8大于5 ，取中间数右侧的数组进行比较，即\{6,7,8,9\}

第三步：重复第一步和第二步，直到找到数据或者比较完所有数据。

d) 代码示例：

import java.util.Scanner;
    /*
     * 二分查找
     */
    public class BinarySearch {
        public static void main(String[] args) {
            int[] arr={5,3,6,1,9,8,2,4,7};
            //先打印输出原始数组数据
            System.out.println("原始数组数据如下：");
            for (int n : arr) {
                System.out.print(n+" ");
            }
            System.out.println();
            //首先对数组进行排序，这里用冒泡排序
            for(int i=0;i<arr.length-1;i++){
                for(int j=0;j<arr.length-1-i;j++){
                    if(arr[j]>arr[j+1]){
                        int temp=arr[j];
                        arr[j]=arr[j+1];
                        arr[j+1]=temp;
                    }
                }
            }
            //遍历输出排序好的数组
            System.out.println("经过冒泡排序后的数组：");
            for(int n:arr){
                System.out.print(n+" ");
            }
            System.out.println();//换行
            Scanner input=new Scanner(System.in);
            System.out.println("请输入你要查找的数：");
            int num=input.nextInt();
            int result=binarySearch(arr, num);
            if(result==-1){
                System.out.println("你要查找的数不存在……");
            }
            else{
                System.out.println("你要查找的数存在，在数组中的位置是："+result);
            }
        }
        //二分查找算法
        public static int binarySearch(int[] arr,int num){
        
            int low=0;
            int upper=arr.length-1;
            while(low<=upper){
                int mid=(upper+low)/2;
                if(arr[mid]<num){
                    low=mid+1;
                }
                else if(arr[mid]>num){
                    upper=mid-1;
                }
                else
                    return mid;
            }
            return -1;
        }
    }

运行截图：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xpdTU5NDEy_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

[20190715111938380.png]: /images/20211209/4e5cc8c3093c4fc4988eb713e3ff29a8.png
[20190715112148426.png]: /images/20211209/f736879602044a19952e8d80ec93389a.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xpdTU5NDEy_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20211209/889d2ceb2a3846c7a774218dd90288f1.png