搜索:二分法

2024年6月9日 106次阅读

input:待搜索目标整数,目标数组

 

output:找到目标整数的索引,找不到则  -1

 

Constraints: 目标数组有序排列 ,升降序

 

二分法搜索思想:

  举例说明:      

                      你是个摸牌高手,不用掀开麻将只需用手摸就能摸出牌面,桌面扣着80个麻将牌,不同的是麻将上刻的是80个1到500的升序不连续数字,

                         形如: 2,3,6,12,13,15….. 为了证明你确实是个高手,你还被蒙上了眼睛,那你怎么向众人秀你的超能力呢

                        观众要求你快速的找到 大家说出的数字,二分法浮上你的心头….

  超能力过程:

                       你需要一个助手在你蒙眼情况下,

                        (A)帮助你把手按在桌上剩余牌数中间的那张牌上,你用手摸看是否要找的牌,是则结束了

                       (B)不是,那么,如果如果摸起来的牌小于 要找的牌 ,说明 目标牌 一定位于 80张牌拦腰分开 的后半部分, 前半部分牌可以扔掉了

                        继续,助手帮你拦腰截断桌面剩下的牌,你 重复(A)

                        结束条件:最终待搜索数组只有一个元素 ,不是要搜索的元素则没找到

                      

                      先贴上我的Ugly递归方式

                           注意一点,最终搜索到元素的索引是分半后新数组的,所以需要记录在原数组中的索引,这是我的这个递归方式的丑陋之处,先放着,怎么想的就怎么记录,像当时写五子连珠寻路时也是用了一个递归,结果在android机器上总内存溢出,后来同事一句话惊醒我,A*才是正途,基本功不扎实导致思考问题的方式,方向不对,数学真的是计算机的灵魂

 

package org.algorithm;

/**
 * 
 * @author Administrator
 * 
 */
public class HalfSearch {
 private static int[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9, 10 };
 /**
  * 二分查找使用递归方法后,找到的索引是新数组的 需要记录原有位置索引
  */
 private static int indexBasic = 0;

 /**
  * 二分搜索(递归方式) input:目标元素 ,目标数组 output:目标元素是否存在于该数组,存在则返回索引
  * constraint:目标数组有序排列
  * 
  * @param seachTarget
  * @param arr_input
  * @return -1 not found
  */
 private static int halfSearch(int searchTarget, int[] arr_input) {
  /**
   * 长度为一的数组,直接搜索,也作为递归的终点 当二分到最终变成只有一个元素的数组时,可以确定是否找到
   */
  if (arr_input.length == 1) {
   if (arr_input[0] == searchTarget) {
    return indexBasic + 0;
   } else {
    return -1;
   }
  }
  /**
   * 把数组拦腰折断,检查折断点是否是要找的元素
   */
  int curIndex = arr_input.length / 2;
  // found !
  if (arr_input[curIndex] == searchTarget) {
   return indexBasic + curIndex;
  } else {
   /**
    * 折断点元素 小于要查找元素 说明要找的元素不会存在于前半段了
    */
   if (arr_input[curIndex] < searchTarget) {
    /**
     * 后半段搜索 找到的索引需要累加基数index
     */
    int[] newarr_input = new int[arr_input.length - curIndex - 1];
    System.arraycopy(arr_input, curIndex + 1, newarr_input, 0,
      newarr_input.length);
    indexBasic += curIndex + 1;
    return halfSearch(searchTarget, newarr_input);
   } else {
    int[] newarr_input = new int[curIndex];
    System.arraycopy(arr_input, 0, newarr_input, 0, curIndex);
    return halfSearch(searchTarget, newarr_input);
   }
  }

 }

 /**
  * @param args
  */
 public static void main(String[] args) {
  // TODO Auto-generated method stub
  indexBasic = 0;
  long start = System.currentTimeMillis();
  System.out.println("搜索9,结果索引:" + halfSearch(9, arr));
  long end = System.currentTimeMillis();
  System.out.println("time used:" + (end - start));
 }

}

 

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