Java資料結構實現折半查詢的演算法過程解析
阿新 • • 發佈:2020-03-26
折半查詢技術,也就是二分查詢,通常稱為二分法查詢。它的前期是線性表中的記錄必須是關鍵碼有序(通常從大到小有序),線性表必須採用順序儲存、折半查詢的基本思想是:
取中間記錄作為比較物件,若給定值與中間記錄的關鍵字,則在中間記錄的關鍵字相等,則查詢成功;若給定值小於中間記錄的做半,去繼續查詢;若給定值大於中間記錄的關鍵字,則在中間記錄的右半區繼續查詢。不斷重複上述過程,直到查詢成功,或所有查詢區域無記錄,查詢失敗為止。
在文字排重中需要用到折半查詢,需要查詢一個數組中是否存在某個數。
演算法維護著一個上邊界hi,下邊界lo,使得要查詢的值可能存在此之間,例如,我們要查詢88這個數:
初始化資料狀態
下面圖文示意查詢88二分法的流程
實現方式:
首先我們對要查詢的資料排好序,然後用遞迴呼叫的方式實現折半查詢,指定一個排好序的陣列和要查詢的值,同時指定左邊界和右邊界
/** * 尋找排好陣列中的一個值 * * @param array 要查詢的陣列 * @param value 查詢的值 * @param left 左邊界,這個值必須位於陣列長度區間內 * @param right 右邊界,這個值必須位於陣列長度區間內 * @return 找到的值在陣列中的位置,如果沒找到就返回-1 * */ static int binarySearch(int[] array,int value,int left,int right){ if(left>right){ //退出條件 return -1; //沒有找到指定元素 } int mid =(left + right) >>>1 ;//相當於mid=(left + right)/2 if(array[mid] == value){ return mid; }else if (array[mid] > value){ //遞迴呼叫查詢左邊 return binarySearch(array,value,left,mid-1); }else { //遞迴呼叫查詢右邊 return binarySearch(array,mid+1,right); } }
用非遞迴的方法實現折半查詢
static int binarySearch(int[] array,int right){ int low = left;//開始位置 int high = right -1; //結束位置 while(low <= high){ int mid =(low + high)>>>1; //相當於mid = (low + right)/2 int midVal = array[mid]; //取中間值 if(midVal < value){ //中間值小於要查詢的關鍵字比較 low = mid +1; }else if(midVal > value){ //中間值大於要查詢的關鍵字比較 high = mid -1; }else { return mid; //查詢成功,返回找到的位置 } } return -(low+1); //沒找到,返回負值 }
需要注意的是:折半查詢依賴於排好序的陣列。如果是一個沒有排好序的陣列,則不能使用折半查詢。首先需要排序處理。
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