Java 中的 Collections.binarySearch()答案

【问题标题】：Collections.binarySearch() in JavaJava 中的 Collections.binarySearch()
【发布时间】：2018-09-29 19:30:21
【问题描述】：

我正在使用 binarySearch() 方法来查找列表中元素的位置。而且我不明白为什么索引是-6。我看到元素在降序排序后位于位置 1。有人能告诉我为什么我看到位置-6吗？谢谢！

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;

public class Test
{
    public static void main(String[] args)
    {
        List<Integer> al = new ArrayList<>();
        al.add(100);
        al.add(30);
        al.add(10);
        al.add(2);
        al.add(50);

        Collections.sort(al, Collections.reverseOrder()); 
        System.out.println(al);

        int index = Collections.binarySearch(al, 50);

        System.out.println("Found at index " + index);
    }
}

输出是： [100、50、30、10、2]

在索引 -6 处找到

【问题讨论】：

标签： java arrays list arraylist collections

【解决方案1】：

您必须按升序排序（根据 Collections.binarySearch 的文档），或者将自定义比较器作为第三个参数传递。

int index = Collections.binarySearch(al, 50, Collections.reverseOrder());

不这样做会导致undefined结果。

【讨论】：

【解决方案2】：

除了需要对列表进行排序外，二分查找

返回搜索键的索引，如果它包含在列表中；否则， (-(插入点) - 1)

(Javadoc)

即：负索引表示如果存在被搜索的项目将被放置的索引的负数，负 1。

即

-1 表示它将被放置在索引 0 处

-6 表示它将被放置在索引 5 处。

【讨论】：

插入点是没有意义的（在这种情况下），因为顺序是错误的。
@leonardkraemer 因此，我从“除了需要对列表进行排序”开始回答。

【解决方案3】：

是的，升序对这个算法很重要。只需将排序替换为Collections.sort(al)。

您将获得以下结果：

[2, 10, 30, 50, 100]
Found at index 3

【讨论】：

【解决方案4】：

列表必须按自然升序排序，否则结果不可预测。

来自Javadoc

使用二进制在指定列表中搜索指定对象搜索算法。 列表必须按升序排列根据其元素的自然顺序（如由 sort(java.util.List) 方法）在进行此调用之前。如果不是排序后，结果未定义。如果列表包含多个元素等于指定的对象，不能保证哪个会找到一个。

现在，如果你真的想知道为什么结果是 -6，你必须知道这个方法在内部是如何工作的。它采用中间索引并检查它是否大于或小于您正在搜索的值。

如果它更大（这里就是这种情况），它需要后半部分并执行相同的计算（低变为中，最大值保持最大值）。

最后，如果未找到密钥，则该方法返回 -(low + 1)，在您的情况下为 -(5 + 1)，因为当无法进一步拆分时，最大索引会变低。

【讨论】：