java中有序列表中的二进制搜索[关闭]答案

【问题标题】：Binary search in an ordered list in java [closed]java中有序列表中的二进制搜索[关闭]
【发布时间】：2013-08-09 06:09:25
【问题描述】：

我正在寻找一种在 java 中实现代码的方法，其工作方式与有序 ArrayList 中的二进制搜索相同，但适用于有序列表谢谢

【问题讨论】：

每个 Java 都有很好的实用程序类，它们的名称很有前途，例如 Collections.binarySearch() 或 Arrays.binarySearch()。
您好，如果您被否决，那将是因为您没有表现出任何努力，您应该在发布问题之前尝试解决问题。
这并没有多大意义。 List 不是一种允许随机访问的数据结构，没有它就无法真正进行二进制搜索。
列表不是允许随机访问的数据结构吗？是的。

标签： java list search binary

【解决方案1】：

ArrayList 和 List 的算法应该相同，因为它们都是有序的。

【讨论】：

【解决方案2】：

您还应该记住，如果列表未排序，则无法进行二进制搜索。这没有意义。二进制搜索是O(log n)，因为您可以随时忽略列表的一半，因为您知道它是有序的。如果列表没有排序，那么你的搜索是 O(n) 并且你不能使用二进制。

您自己的二分搜索实现应如下所示：

int binary_search(int A[], int key, int imin, int imax)
{
  // test if array is empty
  if (imax < imin)
    // set is empty, so return value showing not found
    return KEY_NOT_FOUND;
  else
    {
      // calculate midpoint to cut set in half
      int imid = midpoint(imin, imax);

      // three-way comparison
      if (A[imid] > key)
        // key is in lower subset
        return binary_search(A, key, imin, imid-1);
      else if (A[imid] < key)
        // key is in upper subset
        return binary_search(A, key, imid+1, imax);
      else
        // key has been found
        return imid;
    }
}

来源：Wikipedia

如果您想使用 Java.util 实现，请使用：

java.util.Arrays.binarySearch(int[] a, int key)

数组a当然应该排序。

【讨论】：

我想他确实记得，这就是为什么他在他的问题中使用了“有序”这个词......
那么List和ArrayList有什么区别呢？他是指有序数组还是数组列表？
ArrayList 是 List 的一种实现。 List 是一系列元素。 ArrayList 是表示这些元素的一种方式。 LinkedList 是另一个。我认为 ArrayList 将元素保留在类似数组的结构中，因此在任何特定索引处访问元素都很快，但在列表中间插入等一些操作则较慢。 LinkedList 可以更快地插入中间，但更慢地获取列表的第 N 个元素。这些都没有说明元素是否按排序顺序。
是的，我知道。列表是一个接口。所以也许他的意思是array vs arrayList

【解决方案3】：

“二分查找”仅在列表的元素（或指向元素的某种指针）在内存中按顺序组织时才有意义，因此如果知道您的搜索已缩小到索引 Low 和 High，您可以直接跳到 (Low + High) / 2 处的元素，而不必费力地穿过所有其他元素。这不适用于一般列表，它可能是 LinkedList。对于这样的事情，你真的不能比从列表的前面开始并按顺序遍历所有元素做得更好。

【讨论】：

【解决方案4】：

你可以使用

Collections.<T>binarySearch(List<T> list, T key)

对任何List 进行二分搜索。它适用于ArrayList 和LinkedList 以及任何其他List。

但是：

只有当您可以直接访问每个元素时，二分搜索才会很快：

此方法在 log(n) 时间内运行，用于“随机访问”列表（提供接近恒定时间的位置访问）。如果指定的列表没有实现 RandomAccess 接口并且很大，此方法将执行基于迭代器的二分查找，执行 O(n) 链接遍历和 O(log n) 元素比较。

如果您的 List 不提供“随机访问”，您可能会通过创建提供此功能的 List 的副本来获得更好的运气。

LinkedList<String> list = new LinkedList<String>();
// fill

要么这样

ArrayList<String> fastList = new ArrayList<String>(list);
Collections.binarySearch(fastList, "Hello World");

或者可能是这样

String[] array = list.toArray(new String[list.size()]);
Arrays.binarySearch(array, "Hello World");

如果您的List 默认没有排序，并且您必须在搜索之前对其进行排序，您可能会通过使用数组来获得最佳结果，因为

Collections.sort(list);

创建一个临时数组，该数组经过排序并用于重新创建列表，如果您直接使用数组，您应该能够防止该列表。

String[] array = list.toArray(new String[list.size()]);
Arrays.sort(array);
Arrays.binarySearch(array, "Hello World");

【讨论】：