算法描述:
二分查找(binary search),也称折半搜索,是一种在 有序数组 中 查找某一特定元素 的搜索算法。
a.搜索过程从数组的中间元素开始,如果中间元素正好是要查找的元素,则搜索过程结束;
b.如果某一特定元素大于或者小于中间元素,则在数组大于或小于中间元素的那一半中查找,而且跟开始一样从中间元素开始比较;
c.如果在某一步骤数组为空,则代表找不到。
两种查找中值计算:
算法一: mid = (low + high) / 2
算法二: mid = low + (high – low)/2
两种计算方法没有任何区别吗?实际是有区别,算法一 在极端情况下,(low + high)存在溢出风险,而算法二不存在。
二分查找算法缺陷:
二分查找法的O(log n)让它成为十分高效的算法,但明显缺陷是必须是有序、数组
数组读取效率是O(1),但插入和删除效率是O(n),所以构建有序数组是非常低效的。解决办法是使用二叉查找树,或自平衡二叉查找树。
算法实现:
int binarysearch(int array[], int low, int high, int target) {
if (low > high) return -1;
int mid = low + (high - low) / 2;
if (array[mid] > target)
return binarysearch(array, low, mid - 1, target);
if (array[mid] < target)
return binarysearch(array, mid + 1, high, target);
return mid;
}
int bsearchWithoutRecursion(int a[], int key) {
int low = 0;
int high = a.length - 1;
while (low <= high) {
int mid = low + (high - low) / 2;
if (a[mid] > key)
high = mid - 1;
else if (a[mid] < key)
low = mid + 1;
else
return mid;
}
return -1;
}