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Java面试必备知识点梳理：二分查找算法

在计算机世界里“数据结构+算法=程序”，因此算法在程序开发中起着至关重要的作用。虽然我们在开发中自己设计算法的情况不多，在工作中却离不开算法。无论是开发包提供的算法还是我们自己设计的算法，算法在程序中都无处不在。

常用的算法有查找算法和排序算法。查找算法有线性查找算法、深度优先搜索算法、广度优先搜索算法和二分查找算法，而最常用也最快速的就是二分查找算法了。

二分查找算法又叫作折半查找，要求待查找的序列有序，每次查找都取中间位置的值与待查关键字进行比较，如果中间位置的值比待查关键字大，则在序列的左半部分继续执行该查找过程，如果中间位置的值比待查关键字小，则在序列的右半部分继续执行该查找过程，直到查找到关键字为止，否则在序列中没有待查关键字。

下图中，在有序数组

[3,4,6,20,40,45,51,62,70,99,110] 中查找key=20的数据，根据二分查找算法，只需查找两次便能命中数据。

Java面试必备知识点梳理：二分查找算法

这里需要强调的是，二分查找算法要求要查找的集合是有序的，如果不是有序的集合，则先要通过排序算法排序后再进行查找。

Java面试必备知识点梳理：二分查找算法

二分查找算法的Java实现如下，代码定义了方法binarySearch()用于二分查找，在该方法中有3个变量low、mid和high，分别表示二分查找的最小、中间和最大的数据索引。

publicstatic int  binarySearch(int []array,inta){
     intlow=0;
     inthigh=array.length-1;
     intmid;
     while(low<=high){
        mid=(low+high)/2;//中间位置
        if(array[mid]==a){
            return mid;
        }else if(a>array[mid]){ //向右查找
            low=mid+1;
        }else{ //向左查找
            high=mid-1;
        }
    }
    return -1;
}

在以上代码中，通过一个while循环在数组中查找传入的数据，在该数据大于中间位置的数据时向右查找，即最大索引位置不变，将最小索引设置为上次循环的中间索引加1；在该数据小于中间位置的数据时向左查找，即最小索引位置不变，然后将最大索引设置为上次循环的中间索引并减1。重复以上过程，直到中间索引位置的数据等于要查找的数据，说明找到了要查找的数据，将该数据对应的索引返回。如果遍历到low>high还没有找到要查找的数据，则说明该数据在列表中不存在，返回-1。

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