二分查詢(使用遞迴方式和使用非遞迴迴圈的方式來實現)
阿新 • • 發佈:2018-12-13
二分查詢是一種查詢效率非常高的查詢演算法。又稱折半查詢。
二分查詢演算法思想
有序的序列,每次都是以序列的中間位置的數來與待查詢的關鍵字進行比較,每次縮小一半的查詢範圍,直到匹配成功。
一個情景:將表中間位置記錄的關鍵字與查詢關鍵字比較,如果兩者相等,則查詢成功;否則利用中間位置記錄將表分成前、後兩個子表,如果中間位置記錄的關鍵字大於查詢關鍵字,則進一步查詢前一子表,否則進一步查詢後一子表。重複以上過程,直到找到滿足條件的記錄,使查詢成功,或直到子表不存在為止,此時查詢不成功。
二分查詢圖示說明
圖片來源百度圖片,感謝分享者
二分查詢優缺點
優點是比較次數少,查詢速度快,平均效能好;
其缺點是要求待查表為有序表,且插入刪除困難。
因此,折半查詢方法適用於不經常變動而查詢頻繁的有序列表。 使用條件:查詢序列是順序結構,有序。
使用遞迴方法實現:
/** * 使用遞迴的二分查詢 *title:recursionBinarySearch *@param arr 有序陣列 *@param key 待查詢關鍵字 *@return 找到的位置 */ public static int recursionBinarySearch(int[] arr,int key,int low,int high){ if(key < arr[low] || key > arr[high] || low > high){ return -1; } int middle = (low + high) / 2; //初始中間位置 if(arr[middle] > key){ //比關鍵字大則關鍵字在左區域 return recursionBinarySearch(arr, key, low, middle - 1); }else if(arr[middle] < key){ //比關鍵字小則關鍵字在右區域 return recursionBinarySearch(arr, key, middle + 1, high); }else { return middle; } }
使用非遞迴迴圈的方法實現:
/** * 不使用遞迴的二分查詢 *title:commonBinarySearch *@param arr *@param key *@return 關鍵字位置 */ public static int commonBinarySearch(int[] arr,int key){ int low = 0; int high = arr.length - 1; int middle = 0; //定義middle if(key < arr[low] || key > arr[high] || low > high){ return -1; } while(low <= high){ middle = (low + high) / 2; if(arr[middle] > key){ //比關鍵字大則關鍵字在左區域 high = middle - 1; }else if(arr[middle] < key){ //比關鍵字小則關鍵字在右區域 low = middle + 1; }else{ return middle; } } return -1; //最後仍然沒有找到,則返回-1 }
測試:
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {1,3,5,7,9,11};
int key = 4;
//int position = recursionBinarySearch(arr,key,0,arr.length - 1);
int position = commonBinarySearch(arr, key);
if(position == -1){
System.out.println("查詢的是"+key+",序列中沒有該數!");
}else{
System.out.println("查詢的是"+key+",找到位置為:"+position);
}
}