二分搜索进行的比较次数答案

【问题标题】：Number of Comparisons Made by a Binary Search二分搜索进行的比较次数
【发布时间】：2014-06-21 05:48:26
【问题描述】：

是否可以计算递归二分查找的比较次数？如果有，怎么做？

这是我指的搜索：

//binary search
public static int binarySearch(int[] items, int start, int end, int goal)
{
    if (start > end)
        return (-1);
    else
    {
        int mid = (start + end)/2;
        if (goal == items[mid])
            return (mid);
        else
        if (goal < items[mid])
            return (binarySearch(items, start, mid - 1, goal));
        else
            return (binarySearch(items, mid + 1, end, goal));
    }
}//end binarySearch

【问题讨论】：

标签： java search count binary

【解决方案1】：

在方法之外声明您的计数变量。然后每次调用该方法时加 1。

long count = 0;
//binary search
public static int binarySearch(int[] items, int start, int end, int goal)
{
    count += 1
    if (start > end)
        return (-1);
    else
    {
        int mid = (start + end)/2;
        if (goal == items[mid])
            return (mid);
        else
        if (goal < items[mid])
            return (binarySearch(items, start, mid - 1, goal));
        else
            return (binarySearch(items, mid + 1, end, goal));
     }
}//end binarySearch

【讨论】：

使用long的任何具体原因？
@MattiVirkkunen 我更喜欢持久的代码，但正如您似乎表明的那样，是的，除非您的搜索空间的大小远远超过 10^50 或同样大的数字，否则二进制搜索不太可能需要很长时间.鉴于count 仅初始化一次，它不会产生显着的性能开销。
这不仅不太可能而且不可能，因为定义范围的参数是ints，更不用说二进制搜索在日志时间或更长时间内运行的事实。即使使用long 范围，您也只需要byte count。但我认为int 仅对于您的平均整数值最具可读性。
@MattiVirkkunen 是的，这是习惯的力量。我已经编写了足够多的计时器和搜索代码，以至于我本能地声明了 count 变量。感谢您的提示，我会尽我所能保持我的直觉。似乎依靠直觉有点赌博；它需要认真的经验才能可靠。

【解决方案2】：

如果您希望调用者能够访问计数，您最可能的方法是将累加器传递到您的二进制搜索中。在 java 7 或更低版本中，AtomicLong 可能是一个不错的选择（尽管它确实有一些开销）。在 java 8 中，LongAdder 也不错：

public static int binarySearch(int[] items, int start, int end, int goal, AtomicLong counter) {

}

每次进行比较时，您只需增加计数：

counter.incrementAndGet()

当您退出搜索时，计数器将包含比较次数：

long count = counter.get()

【讨论】：