数据结构之二分查找——Java语言实现

场景描述：给出一个数据序列长度为N，然后查找 一个数是否在数据序列中，若是，则返回在序列中的第几个位置。

首先可能第一个想到的就是按照顺序，从前到后一个一个进行查找，直到找到为止，若最后都没有，则说明待查找的数据不在数据序列中

顺序查找说明：

优点：实现简单，直接一个一个遍历判断即可

缺点：当数据是有序，并且数据不在数据序列中时，会查询N次才能确定数据不在数据序列中，查询次数较高，效率低。

针对有序的数据序列，可以从中间开始进行比较，因为是有序的，若中间值比目标值小，则目标值一定在前半部分序列或者不在序列中，然后依次进行比较。

这种查询方式就是数据结构中的二分查找，使用java语言实现（使用二分查找的前提条件：数据序列是有序的，否则不能使用此种方式）

列举实例：  a[]= {18,21,23,34,56,65,78,88,90,92};  需要查询数据65是否在数据序列中？

使用顺序查找时：需要比较6次才能确定65在数据序列中

使用二分查找时：首先使用数据的中间值（low+high）/2得到 56，然后与65进行比较，56<65,所以数据一定在56的后面序列中；

  然后再65到92中使用此种方式进行比较，{65,78,88,90,92}，次数据序列中的中间值是88，88>65,所以数据一定是在65到88之间；

  {65,78}同上方式所示，中间值是65，使用65与65比较，65==65，所以查找到65，一共比较3次，56，88，65；比较次数少于顺序比较，效率更高。

具体代码实现如下所示：

package com.three.fourteen;

public class QuickSort {

    /**
     * 使用二分查找
     * @param args
     */
    
    public int findData(int a[],int tar) {
        int low=0;
        int high=a.length-1;
        int mid;
        while(low<=high) {
            mid=(low+high)/2;
　　　　　　　System.out.println("和 "+a[mid]+" 进行比较");
            if(low<high&&a[mid]==tar) return mid;
            else if(low<high&&a[mid]>tar) high=mid-1;
            else low=mid+1;
        }
        return -1;
    }
    
    public static void main(String[] args) {
 
        int a[]= {18,21,23,34,56,65,78,88,90,92};
        int tar=65;
        QuickSort qs=new QuickSort();
        int x=qs.findData(a, tar);
        if(x!=-1) {
            System.out.println("找到目标数据 65，在数据序列中的第 ："+(x+1) +" 个位置");
        }else {
            System.out.println("没有找到目标数据 65");
        }
    }
}

运行结果：