在 Java 中，二分查找（Binary Search）是一种高效的查找算法，适用于已排序的数组或列表。它通过将查找范围逐渐缩小一半，从而快速定位目标元素。下面我将介绍两种实现方式：递归实现和迭代实现。
这种实现方式使用递归函数来不断缩小查找范围。
步骤流程：
binarySearchRecursive，它接收目标值 target 、数组 arr 、查找范围起始索引 left 和结束索引 right 作为参数。mid，即 (left + right) / 2。arr[mid] 是否等于 target，如果是则返回 mid。arr[mid] 大于 target，在左半边继续递归调用 binarySearchRecursive，参数为 (target, arr, left, mid - 1)。arr[mid] 小于 target，在右半边继续递归调用 binarySearchRecursive，参数为 (target, arr, mid + 1, right)。left 大于 right，说明目标值不在数组中，返回 -1。示例代码：
public class BinarySearch {
public static int binarySearchRecursive(int target, int[] arr, int left, int right) {
if (left <= right) {
int mid = left + (right - left) / 2;
if (arr[mid] == target) {
return mid;
} else if (arr[mid] > target) {
return binarySearchRecursive(target, arr, left, mid - 1);
} else {
return binarySearchRecursive(target, arr, mid + 1, right);
}
}
return -1;
}
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15};
int target = 9;
int result = binarySearchRecursive(target, arr, 0, arr.length - 1);
if (result != -1) {
System.out.println("Element found at index: " + result);
} else {
System.out.println("Element not found.");
}
}
}
这种实现方式使用循环来进行二分查找。
步骤流程：
left 为 0，right 为数组长度减一。mid，即 (left + right) / 2。arr[mid] 是否等于 target，如果是则返回 mid。arr[mid] 大于 target，将 right 更新为 mid - 1。arr[mid] 小于 target，将 left 更新为 mid + 1。left 大于 right，说明目标值不在数组中，返回 -1。示例代码：
public class BinarySearch {
public static int binarySearchIterative(int target, int[] arr) {
int left = 0;
int right = arr.length - 1;
while (left <= right) {
int mid = left + (right - left) / 2;
if (arr[mid] == target) {
return mid;
} else if (arr[mid] > target) {
right = mid - 1;
} else {
left = mid + 1;
}
}
return -1;
}
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15};
int target = 9;
int result = binarySearchIterative(target, arr);
if (result != -1) {
System.out.println("Element found at index: " + result);
} else {
System.out.println("Element not found.");
}
}
}
Maven 依赖： 无需额外依赖。
Gradle 依赖： 无需额外依赖。
这两种实现方式都能有效地进行二分查找。递归实现的代码相对更简洁，但可能在处理大量数据时产生堆栈溢出问题。迭代实现更适合大规模数据集合，且不会出现堆栈溢出问题。根据实际情况选择适合的实现方式。
