Java算法解析一:二分算法及其衍生出来的问题

这个算法的前提是,数组是升序排列的

算法描述:

i和j是指针可以表示查找范围

m为中间值

当目标值targat比m大时,设置查找范围在m右边:i =m-1

当目标值targat比m小时,设置查找范围在m左边:j =m+1

当targat的值等于m时,返回m的下标

如果最终没找到就返回-1;

算法实现:

java 复制代码
public  int  birthDay(int[] a,int target){
    int i=0;
    int j=a.length-1;
    while(i<=j){
        int m= (i+j)/2;
        if(a[m]<target){
            //                目标值在右边
            i= m-1;
        } else if (target<a[m]) {
            //                目标值在左边
            j = m - 1;

        }else if (a[m] == target){
            //找到
            return m;
        }
    }
    return -1;
}

public static void main(String[] args) {

    int targat=4;
    a1 a1= new  a1();
    int a[]= new int[]{2,4,6,8,9};
    int num=a1.birthDay(a,targat);
    System.out.println(num);
}

问题一:为什么循环条件是i<=j ,而不是i<j?

因为i 和 j 指向的元素也会参与比较,最后m可以和i和j重叠

问题二:(i+j)/2有没有问题?

在 Java 中,表达式 int a = (i + j) / 2 的结果是向下取整。整数除法会丢弃小数部分 。但是如果遇到非常大的数字呢?

Integer.MAX_VALUE2147483647,即 int 类型能够表示的最大值。

当第一次计算时:i + j 结果是 0 + 2147483647 = 2147483647

当第二次计算时:i = 1073741824j = 2147483647

i + j 结果是 1073741824 + 2147483647 = 3221225471

3221225471这个数字超过了整型能够表示的最大值,所以变成了负数:

复制代码
public static void main(String[] args) {
    int i= 0;
    int j=Integer.MAX_VALUE;
    int m=(i+j)/2;
    System.out.println(m);
    System.out.println("------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------");

    i= m+1;  //结果在右边
    m= (i+j)/2;
    System.out.println(m);
}

所以我们可以用>>>移位运算符解决

>>>将二进制数的每一位向右移动一位,丢弃最右边的位,同时在最左边填充零。

使得结果变为正整数

2^7 ------> 2^6 就可以代替/2

例如:

1001 =9

移位后:

0100 = 4

相关推荐
for_ever_love__12 小时前
python基础语法学习: 异常的传递性
开发语言·python·学习
依然鸣13 小时前
PTA团体程序设计天梯赛L1真题讲解L1-077-080
开发语言·c++·算法·深度优先·pat考试·图论
小强库计算机毕业设计14 小时前
SpringBoot+Vue3 学生宿舍管理系统实战
java·spring boot·后端·vue·学生宿舍管理系统
李冰然14 小时前
深入Java集合框架:HashMap源码解析(JDK 8)
java
库玛西14 小时前
现代 C++ 智能指针全景指南:从 RAII 思想到工业级实践
c语言·开发语言·c++·笔记·面试
liulilittle15 小时前
无锁并发容器的设计与实现原理
开发语言·c++·set·map·并发·无锁·lock-free
人道领域15 小时前
【0-1的agent进阶篇】RAG:从Embedding到检索增强生成的底层逻辑
java·embedding·agent·rag
朋克洛德的码农15 小时前
Go并发-sync包四剑客:Mutex、RWMutex、WaitGroup、Once-从入门到原理
开发语言·后端·golang
桦说编程16 小时前
盘点并发集合里那些容易误判的行为
java·后端·性能优化
淼澄研学16 小时前
Kimi API黑产倒卖技术解析与Python合规接入指南
开发语言·网络·python