java 13-1 数组高级二分查找

　　查找：
　　　　1、基本查找：数组元素无序(从头找到尾)
　　　　2、二分查找(折半查找)：数组元素有序 pS：数组的元素必须有顺序，从小到大或者从大到小。以下的分析是从小到大的数组
　　二分查找分析：
　　　　A：先对数组进行对半（也就是设置 min索引为0，max索引为arr.length-1,然后对半的 索引mid为(min+max)/2）
　　　　B：把所需要查找的数据x跟arr[mid]进行对比
　　　　　　　a：两者的值相等，就返回mid索引
　　　　　　　b：两者不等：
　　　　　　　　　　1、如果 x > arr[mid]，则 min索引的值改变为：min = mid+1,然后 mid 要重新赋值 ：(min+max)/2
　　　　　　　　　　2、如果 x < arr[mid]，则 max索引的值改变为：max = mid-1，然后 mid 要重新赋值 ：(min+max)/2
　　　　C：重复B的动作
　　　　D：注意：为了避免查找一个不存在的数据时，会出现死循环，所以要在B中加入一个限制条件：
　　　　　　　if(min > max){
　　　　　　　　　　return -1;
　　　　　　　　　　}
　　　　E：以上定义为方法：
　　　　　　　a：返回类型：int（因为要的是所查找数据的索引）
　　　　　　　b：参数列表：int[] arr（所查找的数组）和 int x（x是所要查找的数据）

import java.util.Scanner;
public class ArrayDemo1{

public static void main(String[] args) {
//定义一个数组
int[] arr = {12,31,34,45,56,78,80,87};
//创建键盘输入
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入想要查找的数据：");
int x = sc.nextInt();

//调用方法
int index = choose(arr,x);
System.out.println("你所查找的数据的索引是："+index);
}

//定义二分查找的方法
public static int choose(int[] arr,int x){

//定义min，max,mid索引的值
int min = 0;
int max = arr.length -1;
int mid = (min + max)/2;

//把所需要查找的数据x跟arr[mid]进行对比
//两者不等：
while( x != arr[mid]){
//1、如果 x > arr[mid]
if( x > arr[mid]){
min = mid + 1;
} 
//2、如果 x < arr[mid]
else if( x < arr[mid]){
max = mid - 1;
}
//加入判断，防止死循环
if( min > max){
return -1;
}
//不管上面哪种情况，mid都要进行重新赋值的
mid = (min + max )/2;    
}
//如果 x = arr[mid]，就返回mid
return mid;
}

}

2、 二分查找法的注意事项：
　　　　注意：下面这种做法是有问题的。
　　　　　　　因为数组本身是无序的，所以这种情况下的查找不能使用二分查找。
　　　　　　　虽然先排序了，但是排序的时候已经改变了最原始的元素索引。
　　　　　　　所以以后遇到无序数组，进行查找的话，还是用基本查找的方法

public class ArrayDemo2 {
public static void main(String[] args) {
// 定义数组
int[] arr = { 24, 69, 80, 57, 13 };

// 先排序
bubbleSort(arr);
// 后查找
int index = getIndex(arr, 80);
System.out.println("index:" + index);
}

// 冒泡排序代码
public static void bubbleSort(int[] arr) {
for (int x = 0; x < arr.length - 1; x++) {
for (int y = 0; y < arr.length - 1 - x; y++) {
if (arr[y] > arr[y + 1]) {
int temp = arr[y];
arr[y] = arr[y + 1];
arr[y + 1] = temp;
}
}
}
}

// 二分查找
public static int getIndex(int[] arr, int value) {
// 定义最大索引，最小索引
int max = arr.length - 1;
int min = 0;

// 计算出中间索引
int mid = (max + min) / 2;

// 拿中间索引的值和要查找的值进行比较
while (arr[mid] != value) {
if (arr[mid] > value) {
max = mid - 1;
} else if (arr[mid] < value) {
min = mid + 1;
}

// 加入判断
if (min > max) {
return -1;
}

mid = (max + min) / 2;
}

return mid;
}
}