利用二分法结合递归查找数组中的元素的下标

注意：由于二分法只适用于有序数组的元素查找，对于无序数组，我们必须先对其进行排序。

数组可由Math.random()方法结合循环自动生成一个固定长度的int数组，然后调用Arrays.sort()方法对其排序，然后得到我们想要的有序int数组

第一种方法：不使用递归

import java.util.Arrays;
import java.util.Scanner;

public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
		int []arr=new int [30];
		//循环往数组内转入数据
		for(int i=0;i<arr.length;i++) {
			arr[i]=(int)(Math.random()*100+1);
		}	
		Arrays.sort(arr);//数组从小到大排序
		System.out.println(Arrays.toString(arr));
		
		Scanner sc=new Scanner(System.in);
		System.out.println("输入要查找的数：");
		int item=sc.nextInt();
		/*
		 * 调用二分查找方法
		 */		
        int index=binarySearch(arr,item);
        if(index!=-1){
        	System.out.println("我要查找元素对应的索引是："+index);
        }else{
            System.out.println("没有找到对应的元素！");
        }
    }
    /**
     * 
     * @param arr 目标数组
     * @param item 目标元素--》我要查这个元素对应的索引
     * @return
     */
    public static int binarySearch(int[] arr,int item){
            int low=0;//你要查找的数组段的首元素
            int high=arr.length-1;//你要查找的数组段的尾元素
            int index=-1;//目标元素对应的下标
            
            while(low<=high){
                    //找数组段的中间元素：
                    int mid=(low+high)/2;
                    //你猜的数：
                    int guess=arr[mid];//永远是中间索引对应的元素，不是瞎猜的
                    
                    //猜：
                    if(guess>item){
                            high=mid-1;
                    }
                    if(guess==item){
                            index=mid;
                            break;//在猜中了的时候，将while循环停止
                    }
                    if(guess<item){
                            low=mid+1;
                    }
            }
            
            return index;
    }
}

运行结果：

[1, 6, 7, 10, 11, 15, 19, 20, 24, 24, 29, 30, 30, 35, 39, 40, 40, 47, 48, 48, 53, 63, 64, 68, 79, 85, 86, 88, 91, 100]
输入要查找的数：
5
没有找到对应的元素！

[1, 5, 8, 12, 18, 19, 21, 24, 25, 27, 29, 31, 31, 38, 43, 51, 53, 55, 61, 62, 66, 72, 73, 77, 81, 82, 90, 96, 98, 99]
输入要查找的数：
50
没有找到对应的元素！

 

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

 

第二种方法：利用递归结合二分查找

import java.util.Arrays;
import java.util.Scanner;

public class Test2 {
	 public static void main(String[] args) {
		int []arr=new int [30];
		//循环往数组内转入数据
		for(int i=0;i<arr.length;i++) {
			arr[i]=(int)(Math.random()*100+1);
		}	
		Arrays.sort(arr);//数组从小到大排序
		System.out.println(Arrays.toString(arr));
			
		System.out.println("请输入要查找的数：");
		Scanner sc=new Scanner(System.in);
		int item=sc.nextInt();
		/*
		 * 调用查找的方法	
		 */
        int index=binarySearch(arr,item,0,arr.length-1);
        /*
         * 如果没找到index为-1
         */
        if(index!=-1) {
			System.out.println("你要找的数的索引为："+index);
		}else {
			System.out.println("没有找到要查的数！");
		}
 }
 
 public static int binarySearch(int[] arr,int item,int low,int high){
         if(low>high){//递归结束条件
                 return -1;
         }
         int mid=(low+high)/2;
         int guess=arr[mid];//猜不是瞎猜 永远猜数组中间那个数
         if(guess>item){
                 return binarySearch(arr,item,low,mid-1);
         }else if(guess==item){
                 return mid;
         }else{
                 return binarySearch(arr,item,mid+1,high);
         }
         
 }
}

运行结果：

[4, 5, 5, 7, 9, 10, 13, 15, 15, 18, 28, 28, 29, 30, 30, 43, 44, 44, 51, 54, 54, 55, 67, 76, 80, 83, 86, 98, 99, 99]
请输入要查找的数：
9
你要找的数的索引为：4

[7, 8, 8, 11, 13, 15, 15, 15, 18, 19, 26, 36, 42, 43, 44, 45, 46, 48, 48, 53, 58, 58, 73, 74, 77, 79, 81, 93, 95, 99]
请输入要查找的数：
1
没有找到要查的数！