二分查找,也称为折半查找,是一种在有序数组中查找特定元素的高效算法。其基本思想是每次将查找范围缩小一半,直到找到目标元素或确定目标元素不存在。
以下是二分查找的详细步骤:
- 初始化左右边界:将初始查找范围设置为整个数组,即
left = 0
,right = array.length - 1
。 - 计算中间元素的索引:
mid = (left + right) / 2
。 - 检查中间元素是否是目标元素:
- 如果
array[mid] == target
,则找到目标元素,返回mid
。 - 如果
array[mid] < target
,说明目标元素在右半部分,更新left = mid + 1
。 - 如果
array[mid] > target
,说明目标元素在左半部分,更新right = mid - 1
。
- 如果
- 重复步骤2和步骤3,直到找到目标元素或左边界大于右边界。
public class BinarySearch {
// 二分查找函数
public static int binarySearch(int[] array, int target) {
int left = 0;
int right = array.length - 1;
while (left <= right) {
int mid = left + (right - left) / 2;
// 检查中间元素是否是目标元素
if (array[mid] == target) {
return mid; // 找到目标元素,返回索引
} else if (array[mid] < target) {
// 目标元素在右半部分
left = mid + 1;
} else {
// 目标元素在左半部分
right = mid - 1;
}
}
// 目标元素不存在
return -1;
}
public static void main(String[] args) {
int[] array = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
int target = 7;
int result = binarySearch(array, target);
if (result != -1) {
System.out.println("目标元素 " + target + " 在数组中的索引为 " + result);
} else {
System.out.println("目标元素 " + target + " 不存在于数组中");
}
}
}
这段代码演示了如何使用二分查找在有序数组中查找目标元素。在 main
方法中,我们定义了一个有序数组 array
,并在其中查找目标元素 target
。最后输出结果,指示目标元素是否存在以及其索引位置。