Java怎么利用泛型實現折半查找法

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泛型化的折半查找法

1.題目

泛型是JAVA重要的特性，使用泛型編程，可以使代碼復用率提高。

實現：查找作為泛型的一個簡單應用，使用泛型實現折半查找法

2.解題思路

創建一個類：BinSearch。

折半查找要求數據集合中的元素必須可比較，并且各元素按升序或降序排列。取集合的中間元素作為比較對象，如:

(1)如果給定的值與比較對象相等，則查找成功，返回中間元素的序號。

(2)如果給定的值大于比較對象，則在中間元素的右半段進行查找。

(3)如果給定的值小于比較對象，則在中間元素的左半段進行查找。

3.代碼詳解

package com.xiaoxuzhu;
import java.util.Arrays;
/**
 * Description:
 *
 * @author xiaoxuzhu
 * @version 1.0
 *
 * <pre>
 * 修改記錄:
 * 修改后版本	        修改人		修改日期			修改內容
 * 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("查找的中間值：");
        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("數據集合：");
        System.out.println(Arrays.toString(ints));
        System.out.println("元素3所對于的索引序號："+search(ints, 3));
    }
}

知識點補充

折半查找法是效率較高的一種查找方法。假設有已經按照從小到大的順序排列好的五個整數a0~a4，要查找的數是X，其基本思想是： 設查找數據的范圍下限為l=0，上限為h=4，求中點m=（l+h）/2，用X與中點元素am比較，若X等于am，即找到，停止查找；否則，若X大于am，替換下限l=m+1，到下半段繼續查找；若X小于am，換上限h=m-1，到上半段繼續查找；如此重復前面的過程直到找到或者l>h為止。如果l>h，說明沒有此數，打印找不到信息，程序結束。

該方法是查找的范圍不斷縮小一半，所以查找效率較高。

下面將通過一個例題，帶大家深入了解一下折半查找法

比如我買了一雙鞋，你好奇問我多少錢，我說不超過300元。你還是好奇，你想知道到底多少，我就讓你猜，你會 怎么猜？

答案：你每次猜中間數。

代碼實現：

//只適合有序的數組
#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，下標是%d\n", mid);
    else
        printf("找不到");
    system("pause");
    return 0;
}

如何實現一個二分查找函數：

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;
}

讀到這里，這篇“Java怎么利用泛型實現折半查找法”文章已經介紹完畢，想要掌握這篇文章的知識點還需要大家自己動手實踐使用過才能領會，如果想了解更多相關內容的文章，歡迎關注億速云行業資訊頻道。