Java 中的 Collections.binarySearch()

Question

我正在使用 binarySearch() 方法來查找列表中元素的位置。 我不明白為什么索引是-6。 我看到元素在按降序排序后位於位置 1。 有人能告訴我為什么我看到位置-6嗎？ 謝謝！

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;

public class Test
{
    public static void main(String[] args)
    {
        List<Integer> al = new ArrayList<>();
        al.add(100);
        al.add(30);
        al.add(10);
        al.add(2);
        al.add(50);

        Collections.sort(al, Collections.reverseOrder()); 
        System.out.println(al);

        int index = Collections.binarySearch(al, 50);

        System.out.println("Found at index " + index);
    }
}

輸出為：[100, 50, 30, 10, 2]

在索引 -6 處找到

Answer 1

列表必須按自然升序排序，否則結果不可預測。

來自Javadoc

使用二進制搜索算法搜索指定對象的指定列表。 在進行此調用之前，必須根據其元素的自然順序（如 sort(java.util.List) 方法）將列表按升序排序。 如果未排序，則結果是 undefined 。 如果列表包含多個與指定對象相等的元素，則無法保證會找到哪一個。

---

現在，如果你真的想知道為什么結果是 -6，你必須知道這個方法在內部是如何工作的。 它采用中間索引並檢查它是大於還是小於您要搜索的值。

如果它更大（這里就是這種情況），它會占用下半部分並進行相同的計算（低變為中，最大值保持最大值）。

最后，如果未找到鍵，該方法返回-(low + 1) ，在您的情況下為-(5 + 1)因為當無法進一步拆分時，最大索引變為低。

Answer 2

您必須按升序排序（根據 Collections.binarySearch 的文檔），或者將自定義比較器作為第三個參數傳遞。

int index = Collections.binarySearch(al, 50, Collections.reverseOrder());

不這樣做將導致未定義的結果。

Answer 3

除了需要對列表進行排序之外，二分查找

返回搜索鍵的索引，如果它包含在列表中； 否則， (-(插入點) - 1)

(Javadoc)

即：負索引指定索引的負數，如果它存在，則將在該索引處放置正在搜索的項目，減 1。

即

-1 表示它將被放置在索引 0

-6 表示它將被放置在索引 5 處。

Answer 4

是的，升序對這個算法很重要。 只需用Collections.sort(al)替換排序即可。

結果，您將擁有：

[2, 10, 30, 50, 100]
Found at index 3