package com.liuhuan.study.algorithms.search;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/**
* @author LiuHuan
* @date 2020-07-08 16:20
* @desc 二分查找，前提是该数组是有序的
*/
public class BinarySearch {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20};
List<Integer> resIndexList = binarySearch2(arr, 0, arr.length - 1, 1);
System.out.println("resIndexList=" + resIndexList);
}
/**
* 二分查找算法
*
* @param arr 数组
* @param left 左边的索引
* @param right 右边的索引
* @param findVal 要查找的值
* @return 如果找到就返回下标，如果没有找到，就返回 -1
*/
private static int binarySearch(int[] arr, int left, int right, int findVal) {
// 当 left > right 时，说明递归整个数组，但是没有找到
if (left > right) {
return -1;
}
int mid = (left + right) / 2;
int midVal = arr[mid];
// 向 右递归
if (findVal > midVal) {
return binarySearch(arr, mid + 1, right, findVal);
// 向左递归
} else if (findVal < midVal) {
return binarySearch(arr, left, mid - 1, findVal);
} else {
return mid;
}
}
/*
* {1,8, 10, 89, 1000, 1000，1234} 当一个有序数组中，
* 有多个相同的数值时，如何将所有的数值都查找到，比如这里的 1000
*
* 思路分析
* 1. 在找到mid 索引值，不要马上返回
* 2. 向mid 索引值的左边扫描，将所有满足 1000， 的元素的下标，加入到集合ArrayList
* 3. 向mid 索引值的右边扫描，将所有满足 1000， 的元素的下标，加入到集合ArrayList
* 4. 将Arraylist返回
*/
public static List<Integer> binarySearch2(int[] arr, int left, int right, int findVal) {
// 当 left > right 时，说明递归整个数组，但是没有找到
if (left > right) {
return new ArrayList<Integer>();
}
int mid = (left + right) / 2;
int midVal = arr[mid];
// 向 右递归
if (findVal > midVal) {
return binarySearch2(arr, mid + 1, right, findVal);
// 向左递归
} else if (findVal < midVal) {
return binarySearch2(arr, left, mid - 1, findVal);
} else {
// * 思路分析
// * 1. 在找到mid 索引值，不要马上返回
// * 2. 向mid 索引值的左边扫描，将所有满足 1000， 的元素的下标，加入到集合ArrayList
// * 3. 向mid 索引值的右边扫描，将所有满足 1000， 的元素的下标，加入到集合ArrayList
// * 4. 将ArrayList返回
List<Integer> resIndexList = new ArrayList<Integer>();
//向mid 索引值的左边扫描，将所有满足 1000， 的元素的下标，加入到集合ArrayList
int temp = mid - 1;
while (true) {
//退出
if (temp < 0 || arr[temp] != findVal) {
break;
}
//否则，就temp 放入到 resIndexList
resIndexList.add(temp);
//temp左移
temp -= 1;
}
resIndexList.add(mid);
//向mid 索引值的右边扫描，将所有满足 1000， 的元素的下标，加入到集合ArrayList
temp = mid + 1;
while (true) {
//退出
if (temp > arr.length - 1 || arr[temp] != findVal) {
break;
}
//否则，就temp 放入到 resIndexList
resIndexList.add(temp);
//temp右移
temp += 1;
}
return resIndexList;
}
}
}