我的基本二進制搜索方法不適用於Java中int數組中的一個特定值

Question

我是初學者java學習者，這是一個小程序，它輸出int數組中搜索到的int值的索引。 這是代碼

public static void main(String[] args) {

    int rank =findNumber(7, new int[]{2, 4, 7, 10, 11, 45, 50, 59, 60, 66, 69, 70, 79});
    System.out.println("Your number's index is " + rank);

}

public static int findNumber(int key, int... numbers) {
    int low = 0;
    int high = numbers.length - 1;
    int mid = (low + high) / 2;
    int rank = 0;
    for (int i = low; i < high; i++) {
        if (key < numbers[mid]) {
            high = mid;
            mid = (low + high) / 2;
        } else if (key > numbers[mid]) {
            low = mid;
            mid = (low + high) / 2;
        } else {
            rank = mid;
            return rank;
        }
    }
    return rank;
}

問題是它適用於數組中的所有數字，除了7.我試圖通過調試找到它，但沒有得到任何東西。

誰能告訴我這里的問題是什么？

Answer 1

問題是即使你正在改變low和high ，循環依賴於變量i ，變量i只在循環的每次迭代結束時遞增而變化。 但是，二進制搜索的終止條件應該是low >= high 。 你現在擁有的循環條件， i < high與low和high之間的關系無關，這可能導致循環過早結束或者在二進制搜索已經結束時繼續運行。

我建議做的是在for循環中初始化low ，將終止條件更改為low <= high ，並使更新序列mid = (low + high)/2因為你在for循環的每次迭代后都這樣做除非你找到這個號碼。 然而，在那時，循環將終止返回找到的數字的索引。 這是它的樣子，

public static int findNumber(int key, int... numbers) {
    int high = numbers.length - 1;
    int mid = (0 + high) / 2; //replaced low with 0 here
    int rank = 0;
    for (int low = 0; low <= high; mid = (low + high) / 2) {
        if (key < numbers[mid]) {
            high = mid - 1;
        } else if (key > numbers[mid]) {
            low = mid + 1;
        } else {
            rank = mid;
            return rank;
        }
    }
    return rank;
}

編輯：經過一些測試，我意識到另一個錯誤是你在方法中更新low和high的方式。 在更新這些變量之前，你只是做high = mid和low = mid但這是有風險的，因為通過這樣做，你基本上仍然將numbers[mid]保持在將在下一次迭代中評估的范圍內。環。 這個數字， numbers[mid]應該從范圍中省略，因為鍵要么小於，大於或等於numbers[mid] 。 如果密鑰小於或大於numbers[mid] ，則沒有必要保持它前進到二進制搜索要查看的下一個數字范圍。 所以解決方案是通過low = mid + 1和high = mid - 1來更新低和高。

Answer 2

正如其他人所說，停止條件已經過去。 可能更容易以不同的方式考慮停止條件。 更改上限和下限，以便搜索數組的“一半”。 你什么時候知道你想要找到的項目在數組中不存在？ 那是指數交叉的時候。 低於大於高。 (while low <= high) { ... }在這種情況下，您可以返回一個您知道在數組中不應該存在的虛擬值。 例如，如果只存儲正值，則返回-1。 否則，您可以返回一個Integer（非基本類型）來表示索引，如果找不到某個項，則特別為null 。

Answer 3

我認為你的for循環有點錯誤。 代替

for (int i = low; i < high; i++)

它應該是：

for (int i = low; i <= high; i++)

Answer 4

問題在於for循環。 您將循環傳遞的數量限制為high ，但是從循環內變為high 。 你的意思是什么for (int i = low; i < numbers.length - 1; i++) { ... } ？