Java怎么利用泛型实现折半查找法

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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
 *
 * <pre>
 * 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
 * </pre>
 * @date 2022/5/10
 */


public class BinSearch {
    public static <T extends Comparable<? super T>>  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<stdlib.h>
#include<stdio.h>
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;
}

读到这里，这篇“Java怎么利用泛型实现折半查找法”文章已经介绍完毕，想要掌握这篇文章的知识点还需要大家自己动手实践使用过才能领会，如果想了解更多相关内容的文章，欢迎关注亿速云行业资讯频道。