二分查找

二分查找

二分查找又称折半查找,优点是比较次数少,查找速度快,平均性能好,占用系统内存较少;其缺点是要求待查表为有序表,且插入删除困难。因此,折半查找方法适用于不经常变动而查找频繁的有序列表。首先,假设表中元素是按升序排列,将表中间位置记录的关键字与查找关键字比较,如果两者相等,则查找成功;否则利用中间位置记录将表分成前、后两个子表,如果中间位置记录的关键字大于查找关键字,则进一步查找前一子表,否则进一步查找后一子表。重复以上过程,直到找到满足条件的记录,使查找成功,或直到子表不存在为止,此时查找不成功。

中文名 外文名 别称 表达式 提出者 提出时间 应用学科 适用领域范围 优 点 缺 点
二分查找 Binary-Search 折半查找 John Mauchly 1946 计算机 编程语言 查找速度快 待查表为有序表

算法要求

  1. 必须采用顺序存储结构。
  2. 必须按关键字大小有序排列。

算法复杂度

二分查找的基本思想是将n个元素分成大致相等的两部分,取a[n/2]与x做比较,如果x=a[n/2],则找到x,算法中止;如果x<a[n/2],则只要在数组a的左半部分继续搜索x,如果x>a[n/2],则只要在数组a的右半部搜索x.

时间复杂度无非就是while循环的次数!

总共有n个元素,

渐渐跟下去就是n,n/2,n/4,....n/2^k(接下来操作元素的剩余个数),其中k就是循环的次数

由于你n/2^k取整后>=1

即令n/2^k=1

可得k=log2n,(是以2为底,n的对数)

所以时间复杂度可以表示O(h)=O(log2n)

下面提供一段二分查找实现的伪代码:

BinarySearch(max,min,des)
mid-<(max+min)/2
while(min<=max)
mid=(min+max)/2
if mid=des then
return mid
elseif mid >des then
max=mid-1
else
min=mid+1
return max

折半查找法也称为二分查找法,它充分利用了元素间的次序关系,采用分治策略,可在最坏的情况下用O(log n)完成搜索任务。它的基本思想是,将n个元素分成个数大致相同的两半,取a[n/2]与欲查找的x作比较,如果x=a[n/2]则找到x,算法终止。如 果x<a[n/2],则我们只要在数组a的左半部继续搜索x(这里假设数组元素呈升序排列)。如果x>a[n/2],则我们只要在数组a的右 半部继续搜索x。

Java源代码:

	/**
	 * 二分查找法
	 * 
	 * @param list
	 * @param key
	 * @return
	 */
	public static int binarySearch(int[] list, int key) {
		int low = 0;
		int high = list.length - 1;

		while (low <= high) {
			int mid = (low + high) / 2;
			if (key == list[mid]) {
				return mid;
			} else if (key < list[mid]) {
				high = mid - 1;
			} else {
				low = mid + 1;
			}
		}
		return -1;
	}
原文地址:https://www.cnblogs.com/echoing/p/8571916.html