如何使用二进制搜索java从数组中打印重复值

Question

嗨，我正在创建一个程序，该程序在 searchMark 方法中具有两个并行数组（studentNum & Grades），我也提示用户输入他们想要查找的等级。 然后该程序使用二进制搜索来查找该值，然后检查是否有其他学生拥有该值。 然后在输出屏幕中打印出所有学生编号及其成绩。 程序/代码将在数组中找到目标的第一个实例后立即结束，我已经包含了我的输出是什么以及输出应该是什么样子的图片。

       // Binary Search
    int startIndex = 0, endIndex = 0;
    int middleIndex;
    int shiftPlus = 0;
    int shiftMinus = grade.length-1;
    int midValue = 0;

    while (startIndex <= endIndex) {
        
        middleIndex = (startIndex+endIndex)/2;
        
        if (grade[middleIndex] == target) {
            midValue = grade[middleIndex];
            System.out.println("student #" + student[middleIndex] 
            + " has a correct count of " + target);
            break;
        }
        else if (grade[middleIndex] > target)
            endIndex = middleIndex-1;
        
        else if (grade[middleIndex] < target)
            startIndex = middleIndex + 1;

    }  
    
    boolean aboveMid = true, belowMid = true; // for while loops to stop/start
    
    while (shiftPlus <= midValue && aboveMid == true) {
        shiftPlus += 1; // starts at 0 and moves 1 up each loop            
        if(grade[shiftPlus] == target && shiftPlus <= midValue) 
        {
            System.out.println("student #" + student[shiftPlus] 
            + " has a correct count of " + target);
        }
        else
            belowMid = false;          
    }
    
    while (shiftMinus >= midValue && belowMid == true) {
        shiftMinus -= 1; // subtract one from end
        if(grade[shiftMinus] == target && shiftMinus <= midValue) 
        {
            System.out.println("student #" + student[shiftMinus] 
            + " has a correct count of " + target);
        } 
        else
            aboveMid = false;            
    }
}

此代码的输出是当我输入除 3 以外的任何数字时：

您想搜索什么标记？ 6 构建成功（总时间：2 秒）

但是，如果我输入数字“3”，您想搜索什么标记？ 3 学生 #2 的正确数为 3 学生 #3 的正确数为 3

Answer 1

二分搜索内置于java（ Arrays.binarySearch ）中，自己编写是错误的。 当然，除非这是作业，而编写二进制搜索算法才是作业。

请注意，二分搜索要求您的输入数组已排序。 在未排序的输入上运行 binsearch 会产生垃圾。 如在，没有错误，只是..错误的答案结果。 这是二分搜索的基本属性。

想一想你的算法：假设所有学生都得了 6 分。 然后很明显，目的是让您打印出所有学生。

您的代码只会打印在两个地方。 这两个地方在 for 循环内，它 for 循环 X 次，其中 X 是“目标 - shiftPlus”。 您的代码不完整（shiftPlus 未在任何地方定义），但很明显，如果“目标”发生变化，打印数量也会发生变化。 这证明这是没有意义的：如果您正在寻找得分为 7 的学生，并且他们的得分都为 7，那么您将多打印一个或少打印一个，而如果您正在寻找得分为 6 的情况，那么他们将打印都得了6分？ 不，这不可能是对的。 因此，“目标”一开始就不应该是循环计数的一部分，在设计此算法的过程中，您走错了路。

算法的这一部分的重点是“环顾”二分搜索找到的索引，因为可能有多个学生达到预期分数，如果超过 1，他们将与您的分数紧邻'打'。

一个关键线索是，在到达那里之前，您不知道可能有多少点击，因此很重要的 for 循环是正确的。 也许一段while更合适？ for也可以工作，但是一些索引查找需要成为终止条件的一部分（在两者之间;在 for 内部）。

假设分数是：[4,6,6,6,7,8]，并且您的 binsearch 碰巧偶然发现了 3 6分数中的第一个。 换句话说，二分查找的结果是：在 index = 1 处有匹配项。

您想首先“向下看”4（因此，相对于您找到的索引为 -1：index = 0），在索引 0 处查找分数，即4 ，意识到 4 不是 6，并且不打印任何内容，此外，不要再往下看。

然后你想'查找'，从你自己的索引（索引 = 1）开始，在那个索引（ 6 ）处获取分数，意识到这实际上是目标索引，所以打印那个学生然后继续：加 1到您的索引（现在索引 = 2）并重复该算法。 这再次“命中”，打印另一个学生，增加索引，第三次命中，将索引增加到 4，在索引 4 ( 7 ) 处获取分数，现在失败，所以不打印任何内容，也不会继续查找。 然后，您还需要在没有任何进一步索引可查看的边缘情况下进行编程。 想象一下输入是[4,6,6,6] ，您不希望程序因ArrayIndexOutOfBoundsException而崩溃，因为您的算法会继续沿着列表向下移动，直到找到一个不是 6 的数字。

我不打算在这里简单地转储一个功能齐全的程序，因为这显然是作业，目的是让你学习和理解 Java，而不是学习和理解 CTRL/CMD+C 和 CTRL/ CMD+V 键 :)

Answer 2

假设您找到了您要查找的项目并且它在索引idx因此您可以在其边界等于 arr[idx] 时进行迭代

leftidx = idx-1;
while(arr[leftidx]==arr[idx]{
   System.out.println(arr[leftidx]);
   lefidx--;
}
rightidx = idx+1;
while(arr[rightidx]==arr[idx]{
   System.out.println(arr[rightidx]);
   rightidx--;
}