需要帮助查看我的二分搜索程序答案

【问题标题】：Need help reviewing my Binary Search program需要帮助查看我的二分搜索程序
【发布时间】：2013-05-07 23:14:04
【问题描述】：

我正在尝试在 Java 中实现二进制搜索，但我的代码存在一些问题。如果我要查找的元素存在于数组中，它会起作用。如果没有，程序不会打印错误消息。我的意思是——

当我运行我的代码时 - 这是输出 -

Please enter array size
2
Please enter element 0
3
Please enter element 1
4
Sorted array elements[3, 4]


Please enter the element you want to find in the array
3
Match 3 found at index 0

但是，如果我查找数组中不存在的元素，则程序不会进入 else 循环，并打印错误消息 - 而是这样做 -

Please enter array size
2
Please enter element 0
3
Please enter element 1
4
Sorted array elements[3, 4]


Please enter the element you want to find in the array
2
Exception in thread "main" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: -1
    at arraysPract.BinarySearch.findElement(BinarySearch.java:82)
    at arraysPract.BinarySearch.main(BinarySearch.java:54)

这里是代码 -

package arrays;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.Arrays;

public class BinarySearch {
    static int[] binaryArr = null;

    public static void main(String[] args) {
        BufferedReader br = null;
        String size = "";

        try {
            System.out.println("Please enter array size");
            br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
            size = br.readLine();
            if (size == null) {
                System.out.println("Size can't be null");
                return;
            }
            int ipSize = Integer.parseInt(size);
            binaryArr = new int[ipSize];
            String entry = "";
            for (int i = 0; i < ipSize; i++) {
                System.out.println("Please enter element " + i);
                entry = br.readLine();
                if (entry == null) {
                    System.out.println("Value can't be null");
                    return;
                }
                int arrEntry = Integer.parseInt(entry);
                binaryArr[i] = arrEntry;
            }

            Arrays.sort(binaryArr);
            System.out.println("Sorted array elements"  + Arrays.toString(binaryArr));
            System.out.println("\n");

            System.out.println("Please enter the element you want to find in the array");
            String findArrayElement = br.readLine();
            int find = Integer.parseInt(findArrayElement);      
            boolean elementExists = Arrays.asList(binaryArr).contains(find);            
            if (elementExists==false) {             
                findElement(binaryArr, find);
            }

            else {
                System.out.println("Element does not exist. Please try again");
            }

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public static int findElement(int[] test, int keyElement) {
        boolean flag = true;
        int i = 0;
        for (i = test.length / 2; i >= 0 && i < test.length;) {
            if (keyElement == test[i]) {
                flag = false;
                break;
            } else if (keyElement > test[i]) {
                i++;
                if (keyElement == test[i]) {
                    flag = false;
                } else {
                    flag = true;
                }
            } else if (keyElement < test[i]) {
                i--;
                if (keyElement == test[i]) {
                    flag = false;
                } else {
                    flag = true;
                }
            }
        }

        if (flag == false) {
            System.out.println("Match " + keyElement + " found at index " + i);
        }
        return i;
    }
}

如果我忽略了一些明显的错误，请有人指导我？

此外，这篇文章有几个可能的重复项 - Binary search in java、Binary search in java 等。我只需要帮助来审查我的代码，而不是实现程序:)

【问题讨论】：

也许这更适合codereview.stackexchange.com
这不是一个开始的二进制搜索，我建议你阅读 Arrays.binarySearch 的代码，看看它是什么样子的。它也短得多。 ;)
我想实现自己的算法，所以我没有使用 Arrays.binarySearch。为什么说它不是二分查找？
这不是二分搜索，因为您只是在遍历数组的上半部分或下半部分。这提供了 O(n/2) 的性能，或者换句话说 O(n)。二分搜索不断将它正在搜索的区域减半，这提供了 O(log n)。
@user2341013 这不是二分搜索，因为它不具有时间复杂度为 O(log(n)) 的特性——也就是说，它不是平均只多走一步来搜索两倍大的数组，平均需要两倍的时间（因为您是在进行线性搜索，而不是重复地将数组一分为二）

标签： java

【解决方案1】：

这不是二分搜索，您应该继续将索引除以二（或递归，在递归版本中）。相反，您正在对数组的两半进行复杂的线性搜索（线性搜索，因为索引在每一步中递增/递减 1，一个常数）。

无论如何，2 的问题在于它小于数组的最小元素，因此 i 会递减直到达到 0（第一个元素）；此时，执行此行：

i--;

然后，调用test[i] 进行比较。但是i 将是-1，超出范围。测试后致电i--，而不是之前。

请扔掉你的代码，仔细阅读this good reference并正确实现二分搜索：如果你了解二分搜索的工作原理，代码非常简单。

编辑：查看here 进行线性搜索。

【讨论】：

我会的。谢谢你告诉我。
其实你没有。我的意思是：i.stack.imgur.com/uqJeW.png 由于您在这里似乎是新人，因此接受答案可以在“最新”问题视图中进行适当区分，并清楚地表明问题已解决。
那么我的程序是线性搜索吗？
你能检查我现在有没有？
是的，很好。继续编码！ :)

【解决方案2】：

无论您是否使用正确的算法，您的代码抛出 ArrayOutOfBoundsException 的原因是您在增加或减少 i 将标志设置为 false 的情况下继续增加或减少 i。如果进入循环迭代找到匹配项，则跳出循环；在其他两种情况下，您递增/递减循环，然后再次检查，但如果标志更改，您不会中断。在这种情况下，最好使用 while 或 do/while 循环。如果您在递增或递减之后删除第二个检查，您将实现您想要做的事情。

就算法而言，您不是在增加数组索引，而是在每次通过数组时将搜索范围减半。

从中得到的有用之处在于，异常和堆栈跟踪会告诉您出了什么问题（数组索引为 -1）以及它发生的位置、方法和行（在 ArraysPract.BinarySearch.findElement(BinarySearch.java: 82）

【讨论】：

【解决方案3】：

让我试着弄清楚二叉树是什么，希望它能让你的代码更容易一些。

二分搜索可以被认为是散布在树中的一堆变量。例如，如果树的根或树顶的数字为 8，则落在左侧的所有内容都小于或等于 8，而从该节点右侧分支的所有内容都更大。

【讨论】：