如何查找一个数字是否包含在java中的数字范围数组中答案

【问题标题】：How to find if a number is contained in an array of number ranges in java如何查找一个数字是否包含在java中的数字范围数组中
【发布时间】：2010-11-07 08:47:49
【问题描述】：

我有一个 java 对象数组。

每个对象存储两个定义数字范围的长整数。
我已经保证，对于范围内的所有对象，数字范围不会重叠。

我想快速找到数组中的特定对象，给定一个可能（或可能不）在对象定义的数字范围之一内的数字。

我希望使用 Array.binarySearch 来执行此操作，但这看起来不合适。

您有什么想法可以做到这一点吗？

【问题讨论】：

数组是否以任何方式排序？
Array.binarySearch 要求您的数组提前排序。是吗？
不，它没有排序。对数组进行排序似乎很容易，但是由于我试图找到一个范围内的数字，所以二进制搜索更难。

标签： java arrays search

【解决方案1】：

如果 a.start > b.end，让数组中的项实现 Comparable 接口，让项 a 大于另一个项 b。然后使用此比较对数组进行排序。

然后要查找数字 x 是否在数组中某个项目的范围内，请在数组中搜索 k.end >= x 的第一个项目 k，并检查 k.start

【讨论】：

我肯定会这样做。我什至可能会先对数组进行排序，然后对值进行二进制搜索。
这通常不是一个完整的排序。因此，我会选择 Comparator。实际上，我还是更喜欢 Comparator。
我不确定我是否理解这一点。如何使用 k.end >= 在数组中搜索第一项 k ？
例如通过循环遍历数组，当你找到它时会中断？或者通过从该数组的中间开始，向左或向右等应用一些二进制搜索
我不想对数组进行线性搜索——这正是我想要避免的。我也希望避免实现我自己的 binarySearch()。我认为可能有某种方法可以让现有的方法服从我的意愿。

【解决方案2】：

使用 TreeMap。关键是两个 Long range 界限中的较低者；值就是对象。

private TreeMap<Long, T> map = new TreeMap<Long, T>();

void insertObject(T object) {
    map.put(object, object.getLowerRangeBoundary());
}

T getObjectByKeyInRange(Long query) {
    // Get the first Object in the tree that corresponds with the query
    Map.Entry<Long, T> e = map.floorEntry(query);

    // If there's no entry, then the query value is lower than all ranges in the tree
    if (e == null) {
        return null;
    }

    T target = e.getValue();
    // "target" is the only object that can contain the query value
    // If the query value is within the range of "target", then it is our object
    if (query < target.getUpperRangeBoundary()) {
        return target;
    }

    // Nobody has the query value in their range; return null
    return null;
}

【讨论】：

【解决方案3】：

您实际上可以非常有效地处理这个问题（对于大量范围和对范围的数百万个查询）并且允许范围重叠。

伪代码：

设 rangeMap 为 TreeMap：

foreach(Range r in ranges)
    rangeMap[r.start].Increment();
    rangeMap[r.end].Decrement();

rangeMap.GreatestLowerBound(i) 现在将返回给定整数 i 所属的范围数（即 GreatestLowerBound 是最大数

如果您预先知道范围的数量，您可以在实际性能方面做得更好...通过分配单个数组，用“deltaRange”填充它，然后“集成”以获得显示累积的数组“范围”为每个数字 x。

【讨论】：