java实现二分查找算法

package course;

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

// 注意：使用二分查找的前提是该数组是有序的
public class BinarySearch {
	public static void main(String[] args) {
		int[] arr = {1, 8, 10, 89, 1000, 1000, 1000, 1000, 1234};
		
//		int resIndex = binarySearch(arr, 0, arr.length - 1, 10);
//		System.out.println("resIndex=" + resIndex);
		
		List<Integer> resIndexList = binarySearch2(arr, 0, arr.length - 1, 1000);
		System.out.println("resIndexList=" + resIndexList);
	}
	
	// 二分查找算法
	/**
	 * @param arr 数组
	 * @param left 左边的索引
	 * @param right 右边的索引
	 * @param findVal 要查找的值
	 * @return 如果找到就返回下标，如果没有找到，就返回-1
	 */
	public static int binarySearch(int[] arr, int left, int right, int findVal) {
		// 当 left > right 时，说明递归整个数组，但没有找到
		if (left > right)
			return -1;
		int mid = (left + right) / 2;
		int midVal = arr[mid];
		if (findVal > midVal) { // 向右递归
			return binarySearch(arr, mid + 1, right, findVal);
		} else if (findVal < midVal) { // 向左递归
			return binarySearch(arr, left, mid - 1, findVal);
		} else {
			return mid;
		}
	}
	
	// 完成一个思考题：{1, 8, 10, 89, 1000, 1000, 1234} 当一个有序数组中
	// 有多个相同的数值时，如何将所有的数值都查找到，比如这里的1000
	// 思路分析：
	// 1. 在找到mid索引值时，不要马上返回
	// 2. 向mid索引值的左边扫描，将所有满足1000的元素的下标加入到一集合ArrayList
	// 3. 向mid索引值的右边扫描，将所有满足1000的元素的下标加入到一集合ArrayList
	// 4. 将ArrayList返回
	public static ArrayList<Integer> binarySearch2(int[] arr, int left, int right, int findVal) {
		// 当 left > right 时，说明递归整个数组，但没有找到
		if (left > right)
			return new ArrayList<Integer>();
		int mid = (left + right) / 2;
		int midVal = arr[mid];
		if (findVal > midVal) { // 向右递归
			return binarySearch2(arr, mid + 1, right, findVal);
		} else if (findVal < midVal) { // 向左递归
			return binarySearch2(arr, left, mid - 1, findVal);
		} else {
			ArrayList<Integer> resultIndexList = new ArrayList<>();
			// 向mid索引值的左边扫描，将所有满足1000的元素的下标加入到一集合ArrayList
			int temp = mid - 1;
			while (true) {
				if (temp < 0 || arr[temp] != findVal) // 退出
					break;
				// 否则把temp放入到集合中
				resultIndexList.add(temp);
				temp -= 1; // temp左移
			}
			resultIndexList.add(mid);
			// 向mid索引值的右边扫描，将所有满足1000的元素的下标加入到一集合ArrayList
			temp = mid + 1;
			while (true) {
				if (temp > arr.length - 1 || arr[temp] != findVal) // 退出
					break;
				// 否则把temp放入到集合中
				resultIndexList.add(temp);
				temp += 1; // temp右移
			}
			
			return resultIndexList;
		}
	}
}