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前言

二分查找算法可以很快地找出数组中的某个元素或者是某个边界。

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一、经典题目，找元素

/*** Created with IntelliJ IDEA.** @author : Future master* @version : 1.0* @Project : Java算法联系* @Package : PACKAGE_NAME* @ClassName : Solution.java* @createTime : 2021/10/29 19:15* @Email : 2467636181@qq.com* 给定一个n个元素有序的（升序）整型数组nums 和一个目标值target，写一个函数搜索nums中的 target，如果目标值存在返回下标，否则返回 -1。* 来源：力扣（LeetCode）* 链接：https://leetcode-cn.com/problems/binary-search*/
class Solution {public int search(int[] nums, int target) {//标准的二分查找int left = 0;//小心这个边界int right = nums.length-1;//小心这个边界int center;//先定义这个center应该有助于节省空间while(right >= left){//一定要写=center = left+((right-left)>>1);//使用位移可以提高性能if(nums[center]>target){//当中间值比目标值大的时候对左半边继续进行循环right = center-1;continue;}else if(nums[center]<target){//当中间值比目标函数值小的时候对右半边进行循环left = center+1;continue;}else{return center;//当正好等于中间值的时候返回当前索引}}return -1;//如果没有找寻完当前数组仍然没有找到则，返回-1}public static void main(String[] args) {Solution solution = new Solution();int[] nums = {2,5};int target = 5;System.out.println(solution.search(nums,target));}
}

二、找边界

/*** Created with IntelliJ IDEA.** @author : Future master* @version : 1.0* @Project : Java算法联系* @Package : PACKAGE_NAME* @ClassName : Solution.java* @createTime : 2021/10/29 20:23* @Email : 2467636181@qq.com* 你是产品经理，目前正在带领一个团队开发新的产品。不幸的是，你的产品的最新版本没有通过质量检测。由于每个版本都是基于之前的版本开发的，所以错误的版本之后的所有版本都是错的。** 假设你有 n 个版本 [1, 2, ..., n]，你想找出导致之后所有版本出错的第一个错误的版本。** 你可以通过调用bool isBadVersion(version)接口来判断版本号 version 是否在单元测试中出错。实现一个函数来查找第一个错误的版本。你应该尽量减少对调用 API 的次数。* 来源：力扣（LeetCode）* 链接：https://leetcode-cn.com/problems/first-bad-version*/
class VersionControl{//设定判断是否为失败版本的标准方法private int version;//失败版本号public void writeVersion(int version){this.version = version;//写入当前对象的版本号方法}public boolean isBadVersion(int version){if(version>=this.version){//当大于当前版本的时候即为失败版本return true;}return false;}
}
public class Solution1 extends VersionControl {public int firstBadVersion(int n) {//标准的二分查找，找边界int left = 0;int right = n;int center;while(left<=right){//当第一次left > right的时候即为边界，此时循环结束找到出口center = left+((right-left)>>1);if(isBadVersion(center)){//如果检测到当前中心位置为失败版本，应继续往前找right = center-1;}else{//如果当前版本不为失败版本应继续往后找left = center+1;}}return left;//返回此时的边界}public static void main(String[] args) {//测试int n = 5;int bad = 3;Solution1 solution1 = new Solution1();solution1.writeVersion(bad);System.out.println(solution1.firstBadVersion(n));}
}

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三、找元素，若没有元素则找到插入的位置

/*** Created with IntelliJ IDEA.** @author : Future master* @version : 1.0* @Project : Java算法联系* @Package : PACKAGE_NAME* @ClassName : Solution2.java* @createTime : 2021/10/29 21:01* @Email : 2467636181@qq.com* 给定一个排序数组和一个目标值，在数组中找到目标值，并返回其索引。如果目标值不存在于数组中，返回它将会被按顺序插入的位置。*/
public class Solution2 {public int searchInsert(int[] nums, int target) {int left = 0;int right = nums.length-1;int center;while(right>=left){center = left+((right-right)>>1);if(nums[center]==target){return center;}else if(nums[center]>target){right = center-1;}else{left = center+1;}}return left;//返回应该插入的地方}public static void main(String[] args) {int[] nums = {1, 3, 5, 8};int target = 6;Solution2 solution2 = new Solution2();System.out.println(solution2.searchInsert(nums,target));}
}

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