解读 Java 中二分查找法：高效有序查找利器

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2023-11-09 09:54:17

二分查找法概述

二分查找法（Binary Search）是一种用于在有序数组中查找特定元素的算法。其基本思想是通过不断将搜索范围缩小一半，以快速找到目标元素。二分查找法具有时间复杂度为 O(log n) 的优点，使其在查找大型有序数组时效率极高。

二分查找法原理

二分查找法的工作原理如下：

初始化： 将数组的左边界设为 0，右边界设为数组长度减 1。
循环：
- 计算数组的中间索引 mid。
- 将目标值与数组中 mid 索引处的元素进行比较：
  - 若目标值等于 mid 索引处的元素，则查找成功，返回 mid。
  - 若目标值小于 mid 索引处的元素，则将右边界设为 mid 减 1。
  - 若目标值大于 mid 索引处的元素，则将左边界设为 mid 加 1。
重复步骤 2， 直到左边界大于右边界，此时表示目标值不存在于数组中。

二分查找法 Java 实现

Java 中可以很容易地实现二分查找法，以下是一个示例：

public class BinarySearch {

    public static int binarySearch(int[] arr, int target) {
        int left = 0;
        int right = arr.length - 1;

        while (left <= right) {
            int mid = (left + right) / 2;

            if (arr[mid] == target) {
                return mid;
            } else if (arr[mid] < target) {
                left = mid + 1;
            } else {
                right = mid - 1;
            }
        }

        return -1;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19};
        int target = 11;

        int result = binarySearch(arr, target);

        if (result == -1) {
            System.out.println("Target not found");
        } else {
            System.out.println("Target found at index " + result);
        }
    }
}