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二分查找也稱折半查找(Binary Search),它是一種效率較高的查找方法,可以在數(shù)據(jù)規(guī)模的對數(shù)時間復(fù)雜度內(nèi)完成查找。是一種在有序數(shù)組中查找某一特定元素的搜索算法。
以升序數(shù)列為例,比較目標元素與數(shù)列中間位置的元素的大小,如果目標元素比中間位置的元素大,則繼續(xù)在數(shù)列的后半部分中進行二分查找;如果目標元素比中間位置的元素小,則在數(shù)列的前半部分進行比較;如果相等,則找到了元素的位置。每次比較的數(shù)列長度都會是之前數(shù)列的一半,直到找到相等元素的位置或者最終沒有找到目標元素。
給定一個有序的升序排列的數(shù)組 nums=[-1,0,2,5,8,12,18,38,43,46]
然后在該數(shù)組中找到目標值 target = 12。
圖解如下:
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題目描述:
給定一個 n 個元素有序的(升序)整型數(shù)組 nums 和一個目標值 target ,寫一個函數(shù)搜索 nums 中的 target,如果目標值存在返回下標,否則返回 -1。
示例 1:
輸入: nums = [-1,0,3,5,9,12], target = 9
輸出: 4
解釋: 9 出現(xiàn)在 nums 中并且下標為 4
示例 2:
輸入: nums = [-1,0,3,5,9,12], target = 2
輸出: -1
解釋: 2 不存在 nums 中因此返回 -1
解題思路:
根據(jù)題意得出該數(shù)組為有序數(shù)組,這也是使用二分查找的前提條件。
定義兩個指針分別指向數(shù)組的首尾兩個元素;
找到數(shù)組的中間值mid;
如果nums[mid] < target
,則 target 位于數(shù)組的后半部分,反之nums[mid] > target
在前半部分;
重復(fù)上一步操作,直到nums[mid] = target
,說明找到target,返回下標即可。
Java代碼實現(xiàn):
class Solution { public int search(int[] nums, int target) { int left = 0,right = nums.length - 1; while(left <= right) { // 循環(huán)條件 int mid = left + (right - left) / 2; if(nums[mid] == target){ return mid; } else if (nums[mid] < target) { left = mid + 1; } else { right = mid - 1; } } return -1; // 找不到則返回-1 } }
復(fù)雜度分析:
時間復(fù)雜度:O(logn),其中 n 是數(shù)組的長度。
空間復(fù)雜度:O(1)。
到此,相信大家對“Java經(jīng)典算法折半查找的原理是什么與怎么實現(xiàn)”有了更深的了解,不妨來實際操作一番吧!這里是億速云網(wǎng)站,更多相關(guān)內(nèi)容可以進入相關(guān)頻道進行查詢,關(guān)注我們,繼續(xù)學(xué)習(xí)!
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