JAVA 二分算法只能对数字进行查找吗

发布网友 发布时间：2022-04-19 19:43

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热心网友 时间：2022-04-14 07:14

2分法查找，前提是要有序，要排序，必然要比较大小，所以只要一个类它实现了Comparable接口的compareTo(T o)方法（Comparable在java.lang包中）或是实现一个比较器对象接口Comparator(Comparator在java.util包)，都可以进行比较了。不管是String型,计本数据类型,还是其他什么的，都可以用2分发查找了。给你看看API

java．util．Collections中2分法的API

binarySearch

public static <T> int binarySearch(List<? extends Comparable<? super T>> list,

                                   T key)使用二分搜索法搜索指定列表，以获得指定对象。在进行此调用之前，必须根据列表元素的自然顺序对列表进行升序排序（通过 sort(List) 方法）。如果没有对列表进行排序，则结果是不确定的。如果列表包含多个等于指定对象的元素，则无法保证找到的是哪一个。 

此方法对“随机访问”列表运行 log(n) 次（它提供接近固定时间的位置访问）。如果指定列表没有实现 RandomAccess 接口并且是一个大型列表，则此方法将执行基于迭代器的二分搜索，执行 O(n) 次链接遍历和 O(log n) 次元素比较。 

参数：

list - 要搜索的列表。

key - 要搜索的键。 

返回：

如果搜索键包含在列表中，则返回搜索键的索引；否则返回 (-(插入点) - 1)。插入点 被定义为将键插入列表的那一点：即第一个大于此键的元素索引；如果列表中的所有元素都小于指定的键，则为 list.size()。注意，这保证了当且仅当此键被找到时，返回的值将 >= 0。 

抛出： 

ClassCastException - 如果列表中包含不可相互比较 的元素（例如，字符串和整数），或者搜索键无法与列表的元素进行相互比较。

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binarySearch

public static <T> int binarySearch(List<? extends T> list,

                                   T key,

                                   Comparator<? super T> c)使用二分搜索法搜索指定列表，以获得指定对象。在进行此调用之前，必须根据指定的比较器对列表进行升序排序（通过 sort(List, Comparator) 方法）。如果没有对列表进行排序，则结果是不确定的。如果列表包含多个等于指定对象的元素，则无法保证找到的是哪一个。 

此方法对“随机访问”的列表运行 log(n) 次（它提供接近固定时间的位置访问）。如果指定列表没有实现 RandomAccess 接口并且是一个大型列表，则此方法将执行基于迭代器的二分搜索，执行 O(n) 次链接遍历和 O(log n) 次元素比较。 

参数：

list - 要搜索的列表。

key - 要搜索的键。

c - 排序列表的比较器。null 值指示应该使用元素的自然顺序。 

返回：

如果搜索键包含在列表中，则返回搜索键的索引；否则返回 (-(插入点) - 1)。插入点 被定义为将键插入列表的那一点：即第一个大于此键的元素索引；如果列表中的所有元素都小于指定的键，则为 list.size()。注意，这保证了当且仅当此键被找到时，返回的值将 >= 0。 

抛出： 

ClassCastException - 如果列表中包含使用指定的比较器不可相互比较 的元素，或者使用此比较器无法相互比较搜索键与列表元素。

java．util．Comparator接口。

A>        int compare(T o1,T o2)比较用来排序的两个参数。根据第一个参数小于、等于或大于第二个参数分别返回负整数、零或正整数。

在前面的描述中，符号 sgn(expression) 表示 signum 数学函数，根据 expression 的值为负数、0 还是正数，该函数分别返回 -1、0 或 1。

实现程序必须确保对于所有的 x 和 y 而言，都存在 sgn(compare(x, y)) == -sgn(compare(y, x))。（这意味着当且仅当 compare(y, x) 抛出异常时 compare(x, y) 才必须抛出异常。）

实现程序还必须确保关系是可传递的：((compare(x, y)>0) && (compare(y, z)>0)) 意味着 compare(x, z)>0。

最后，实现程序必须确保 compare(x, y)==0 意味着对于所有的 z 而言，都存在 sgn(compare(x, z))==sgn(compare(y, z))。

虽然这种情况很普遍，但并不 严格要求 (compare(x, y)==0) == (x.equals(y))。一般说来，任何违背这个条件的 Comparator 都应该清楚地指出这一事实。推荐的语言是“注意：此 Comparator 强行进行与 equals 不一致的排序。” 

参数：

o1 - 要比较的第一个对象。

o2 - 要比较的第二个对象。 

返回：

根据第一个参数小于、等于或大于第二个参数分别返回负整数、零或正整数。 

抛出： 

ClassCastException - 如果参数的类型不允许此 Comparator 对它们进行比较。

B>                 boolean equals(Object obj)指示某个其他对象是否“等于”此 Comparator。此方法必须遵守 Object.equals(Object) 的常规协定。此外，仅当 指定的对象也是一个 Comparator，并且强行实施与此 Comparator 相同的排序时，此方法才返回 true。因此，comp1.equals(comp2) 意味着对于每个对象引用 o1 和 o2 而言，都存在 sgn(comp1.compare(o1, o2))==sgn(comp2.compare(o1, o2))。

注意，不 重写 Object.equals(Object) 方法总是 安全的。然而，在某些情况下，重写此方法可以允许程序确定两个不同的 Comparator 是否强行实施了相同的排序，从而提高性能。 

覆盖：

类 Object 中的 equals

参数：

obj - 要进行比较的引用对象。 

返回：

仅当指定的对象也是一个 Comparator，并且强行实施与此 Comparator 相同的排序时才返回 true。

以及java.lang.Comparable

public interface Comparable<T>此接口强行对实现它的每个类的对象进行整体排序。这种排序被称为类的自然排序，类的 compareTo 方法被称为它的自然比较方法。

实现此接口的对象列表（和数组）可以通过 Collections.sort（和 Arrays.sort）进行自动排序。实现此接口的对象可以用作有序映射中的键或有序集合中的元素，无需指定比较器。

对于类 C 的每一个 e1 和 e2 来说，当且仅当 e1.compareTo(e2) == 0 与 e1.equals(e2) 具有相同的 boolean 值时，类 C 的自然排序才叫做与 equals 一致。注意，null 不是任何类的实例，即使 e.equals(null) 返回 false，e.compareTo(null) 也将抛出 NullPointerException。

建议（虽然不是必需的）最好使自然排序与 equals 一致。这是因为在使用自然排序与 equals 不一致的元素（或键）时，没有显式比较器的有序集合（和有序映射表）行为表现“怪异”。尤其是，这样的有序集合（或有序映射表）违背了根据 equals 方法定义的集合（或映射表）的常规协定。

例如，如果将两个键 a 和 b 添加到没有使用显式比较器的有序集合中，使 (!a.equals(b) && a.compareTo(b) == 0)，那么第二个 add 操作将返回 false（有序集合的大小没有增加），因为从有序集合的角度来看，a 和 b 是相等的。

实际上，所有实现 Comparable 的 Java 核心类都具有与 equals 一致的自然排序。java.math.BigDecimal 是个例外，它的自然排序将值相等但精确度不同的 BigDecimal 对象（比如 4.0 和 4.00）视为相等。

从数学上讲，定义给定类 C 上自然排序的关系式 如下：

      {(x, y)|x.compareTo(y) <= 0}。

整体排序的商 是：

      {(x, y)|x.compareTo(y) == 0}。

它直接遵循 compareTo 的协定，商是 C 的等价关系，自然排序是 C 的整体排序。当说到类的自然排序与 equals 一致 时，是指自然排序的商是由类的 equals(Object) 方法定义的等价关系。

    {(x, y)|x.equals(y)}。

compareTo

int compareTo(T o)比较此对象与指定对象的顺序。如果该对象小于、等于或大于指定对象，则分别返回负整数、零或正整数。 

实现类必须确保对于所有的 x 和 y 都存在 sgn(x.compareTo(y)) == -sgn(y.compareTo(x)) 的关系。（这意味着如果 y.compareTo(x) 抛出一个异常，则 x.compareTo(y) 也要抛出一个异常。） 

实现类还必须确保关系是可传递的：(x.compareTo(y)>0 && y.compareTo(z)>0) 意味着 x.compareTo(z)>0。 

最后，实现者必须确保 x.compareTo(y)==0 意味着对于所有的 z，都存在 sgn(x.compareTo(z)) == sgn(y.compareTo(z))。 强烈推荐 (x.compareTo(y)==0) == (x.equals(y)) 这种做法，但并不是 严格要求这样做。一般来说，任何实现 Comparable 接口和违背此条件的类都应该清楚地指出这一事实。推荐如此阐述：“注意：此类具有与 equals 不一致的自然排序。” 

在前面的描述中，符号 sgn(expression) 指定 signum 数学函数，该函数根据 expression 的值是负数、零还是正数，分别返回 -1、0 或 1 中的一个值。 

参数：

o - 要比较的对象。 

返回：

负整数、零或正整数，根据此对象是小于、等于还是大于指定对象。 

抛出： 

ClassCastException - 如果指定对象的类型不允许它与此对象进行比较。

热心网友 时间：2022-04-14 08:32

热心网友 时间：2022-04-14 10:07