Java中常用的查找算法——顺序查找和二分查找

Java中常用的查找算法——顺序查找和二分查找

神话丿小王子的博客

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

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：

 

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：