Java怎么利用泛型实现折半查找法

泛型化的折半查找法

1.题目

泛型是JAVA重要的特性，使用泛型编程，可以使代码复用率提高。

实现：查找作为泛型的一个简单应用，使用泛型实现折半查找法

2.解题思路

创建一个类：BinSearch。

折半查找要求数据集合中的元素必须可比较，并且各元素按升序或降序排列。取集合的中间元素作为比较对象，如:

(1)如果给定的值与比较对象相等，则查找成功，返回中间元素的序号。

(2)如果给定的值大于比较对象，则在中间元素的右半段进行查找。

(3)如果给定的值小于比较对象，则在中间元素的左半段进行查找。

3.代码详解

package com.xiaoxuzhu;
import java.util.Arrays;
/**
 * Description:
 *
 * @author xiaoxuzhu
 * @version 1.0
 *
 * 
 * 修改记录:
 * 修改后版本	        修改人		修改日期			修改内容
 * 2022/5/10.1	    xiaoxuzhu		2022/5/10		    Create
 * 
 * @date 2022/5/10
 */


public class BinSearch {
    public static >  int search(T[] array, T key) {
        int low = 0;
        int mid = 0;
        int high = array.length;
        System.out.println("查找的中间值：");
        while (low <= high) {
            mid = (low + high) / 2;
            System.out.print(mid+" ");
            if (key.compareTo(array[mid]) > 0) {
                low = mid + 1;
            } else if (key.compareTo(array[mid]) < 0) {
                high = mid - 1;
            } else {
                System.out.println();
                return mid;
            }
        }
        return -1;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Integer[] ints = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
        System.out.println("数据集合：");
        System.out.println(Arrays.toString(ints));
        System.out.println("元素3所对于的索引序号："+search(ints, 3));
    }
}

知识点补充

折半查找法是效率较高的一种查找方法。假设有已经按照从小到大的顺序排列好的五个整数a0~a4，要查找的数是X，其基本思想是： 设查找数据的范围下限为l=0，上限为h=4，求中点m=（l+h）/2，用X与中点元素am比较，若X等于am，即找到，停止查找；否则，若X大于am，替换下限l=m+1，到下半段继续查找；若X小于am，换上限h=m-1，到上半段继续查找；如此重复前面的过程直到找到或者l>h为止。如果l>h，说明没有此数，打印找不到信息，程序结束。

该方法是查找的范围不断缩小一半，所以查找效率较高。

下面将通过一个例题，带大家深入了解一下折半查找法

比如我买了一双鞋，你好奇问我多少钱，我说不超过300元。你还是好奇，你想知道到底多少，我就让你猜，你会 怎么猜？

答案：你每次猜中间数。

代码实现：

//只适合有序的数组
#include
#include
int main()
{
    int arr[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
    int left = 0;
    int right = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]) - 1;
    int key = 7;
    int mid = 0;
    while (left <= right)
    {
        mid = (left + right) / 2;
        if (arr[mid] > key)
        {
            right = mid - 1;
        }
        else if (arr[mid] < key)
        {
            left = mid + 1;
        }
        else
        {
            break;
        }
    }
    if (left <= right)
        printf("找到了，下标是%d\n", mid);
    else
        printf("找不到");
    system("pause");
    return 0;
}

如何实现一个二分查找函数：

int bin_search(int arr[], int left, int right, int key)
{
    int mid = 0;
    while (left <= right)
    {
        int mid = (left + right) >> 1;
        if (arr[mid] > key)
            right = mid - 1;
        else if (arr[mid] < key)
            left = mid + 1;
        else
            return mid;
    }
    return -1;
}