二分查詢寫起來真的簡單嗎？未必！
嗯，其實最簡單的二分查詢寫起來還是挺簡單的，稍微注意下可能出錯的地方即可。用迴圈還是遞迴都可以，我這裡先寫一個 你們也可以搜一下有沒有更好的寫法
/**
* 二分查詢
* @param a 源陣列 注意這個陣列的值一定是經過排序的有序陣列
* @param n 陣列大小
* @param key 想要查詢位置的值
* @return
*/
public int search(int[] a, int n, int key) {
int low = 0;
int high = n - 1;
while (low <= high) {
//這個地方 計算mid的值 有可能會發生 越界異常的，low+high 非常有可能超過int的最大值限制
//所以這邊可以優化成low+(high-low)/2 甚至用到位運算low+((high-low)>>1)
int mid = (low + high) / 2;
if (a[mid] == key) {
return mid;
} else if (a[mid] < key) {
low = mid + 1;
} else {
high = mid - 1;
}
}
return -1;
}
複製程式碼但是注意了，這裡只是最簡單的二分查詢，實際生產中，我們可能面對的是：
找出第一個值等於key的元素，或者找出最後一個值等於key的元素，甚至還有找出第一個<= 或者>=的元素位。
這種二分查詢寫起來就比較麻煩而且很容易出bug了，有興趣的同學可以去leetcode上寫一下玩一玩。
真正生產環境中二分查詢還是用在 這種近似查詢的地方比較多，真正意義上的 準確查詢，我們還是用hashmap，二叉樹來
做得比較多，因為這2種做準確查詢有額外優勢（雖然這2個需要額外記憶體空間）
二分查詢啥時候用比較合適？
首先要注意的是，二分查詢速度還是挺快的，千萬不要以為他寫起來簡單就認為他不快。。這和寫起來簡單跑起來十分緩慢的 氣泡排序是兩碼事。畢竟是O(logn)的速度，就算你有2的32次方大概40多億的資料量要查一個資料，最多也就32次就可以查完。
但是二分查詢仍舊有自己的侷限性：
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二分查詢需要資料來源是陣列 假設我們二分查詢用在連結串列為資料結構的地方，可以想一下，連結串列的隨機訪問長度時間 複雜度是O(n)。 我們可以還原一下這個場景：假設用二分查詢在連結串列上，那麼第一次找到這個mid的位置 要移動n/2次，第二次找到mid的位置要移動n/4,以此類推n/8,n/16，可以看出來這個尋找 mid的操作時間複雜度就是O(n),再想想其他操作，這個實際的執行時間肯定比順序查詢要慢了 ，所以二分查詢不可以用在連結串列上，只能用在陣列上
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二分查詢必須要求資料來源是有序的，且資料來源最好是靜態的，動態的資料來源多數場景不使用二分查詢。 因為二分查詢必須要求資料來源是有序的，所以如果我們資料來源不是有序資料，就必須先進行排序才能查詢。排序當然也 是耗時的，最快也要O(nlogn)，所以如果你要查詢的資料來源頻繁的插入刪除，需要頻繁的重新排序的話，用二分查詢 就很慢了。
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資料量太多就別用二分查詢了，資料量太小也別用，特殊情況最好用。 前面說到二分查詢要用陣列來做 資料結構，如果你這裡資料量太大，那麼你需要的記憶體空間就太大了，比方說你剩餘記憶體是4gb，你的資料有3.8gb， 那麼大概率這裡你用二分查詢要失敗，因為陣列要求的是連續記憶體空間，我們剩餘記憶體有4gb，可不代表著4個gb的剩餘空間是連續的。
資料量太小為啥也不用呢，其實你要用也不是不可以，主要是資料量太少，二分查詢優勢不明顯，寫起來還麻煩，省事的話 資料量小就用順序查詢吧。有一種情況特殊，比如我們的二分查詢的比較操作比較耗時的話就最好用二分查詢了，也就是 說單次比較操作耗時的查詢（比方說長度很長超過500左右的大字串比較），最好用二分查詢，因為二分查詢可以大幅減少比較的次數。
本寶寶就是頭硬，非要在連結串列上實現二分查詢怎麼辦，而且還不能慢？
計算機界有兩句名言。1.電腦科學領域的任何問題都可以通過增加一個間接的中間層來解決。2.如果時間不夠就用空間來換， 如果空間不夠，就用時間來換。
所以，如果想在連結串列上實現二分查詢有序集合還不能慢的話，用空間換時間就是一個好方法。“跳錶” 就是一個很有效的解決方案。 簡單來說所謂跳錶就是對一個連結串列 建立n個索引層，然後查詢的時候 通過索引層來找即可。我畫了個草圖大家可以體會下：
很好理解吧，其實redis的有序集合也用的這個。只不過跳錶這個解決方案出現的比較晚，很多sdk都沒有跳錶的實現，但是 紅黑樹的實現很多，所以跳錶知道的人不多。因為索引的存在，在區間查詢的時候跳錶甚至比紅黑樹還要快一些。
跳錶的具體實現大家可以自行百度學習，比如這個連結就不錯
這裡只做開拓視野，讓大家知道有這麼回事即可。有興趣的同學可以自己寫寫看，跳錶的插入刪除和索引更新的策略都是蠻有意思 的東西。