Как использовать рекурсию при создании алгоритма бинарного поиска

вот более простой способ выполнения двоичного поиска:

public static int binarySearch(int intToSearch, int[] sortedArray) {

    int lower = 0;
    int upper = sortedArray.length - 1;

    while (lower <= upper) {

        int mid = lower + (upper - lower) / 2;

        if(intToSearch < sortedArray[mid]) 

            upper = mid - 1;

        else if (intToSearch > sortedArray[mid]) 

            lower = mid + 1;

        else 

            return mid;
    }

    return -1; // Returns -1 if no match is found
}

Ниже приведен пример кода, извлеченные из здесь.

public class BinarySearch {

    public boolean find(int[] sortedValues, int value) {
        return search(sortedValues, value, 0, sortedValues.length - 1);
    }

    private boolean search(int[] sorted, int value, int leftIndex, int rightIndex) {

        // 1. index check
        if (leftIndex > rightIndex) {
            return false;
        }

        // 2. middle index
        int middle = (rightIndex + leftIndex) / 2;

        // 3. recursive invoke
        if (sorted[middle] > value) {
            return search(sorted, value, leftIndex, middle - 1);
        } else if (sorted[middle] < value) {
            return search(sorted, value, middle + 1, rightIndex);
        } else {
            return true;
        }
    }
}

вы можете найти реализации приведенных ниже тестовых случаев против вышеуказанной реализации двоичного поиска, а также в ссылке ссылке.

1. shouldReturnFalseIfArrayIsEmpty()
2. shouldReturnFalseIfNotFoundInSortedOddArray()
3. shouldReturnFalseIfNotFoundInSortedEvenArray()
4. shouldReturnTrueIfFoundAsFirstInSortedArray()
5. shouldReturnTrueIfFoundAtEndInSortedArray()
6. shouldReturnTrueIfFoundInMiddleInSortedArray()
7. shouldReturnTrueIfFoundAnywhereInSortedArray()
8. shouldReturnFalseIfNotFoundInSortedArray()

вот алгоритм, который должен заставить вас идти. Пусть ваша подпись метода будет:

public boolean binarysearchRecursion(Array, begin_index,end_index, search_element)

1. проверьте, если ваш begin_index > end_index если да, то return false.
2. вычислить mid_element для входного массива.
3. проверьте, если ваш search_element равна mid_element. если да, вернитесь true
4. если mid_element>search_element вызовите свой метод с помощью for range 0 - mid
5. если mid_element search_element вызовите свой метод с помощью for range mid+1 - Length_of_Array

также, как сказал @DwB в своем комментарии, Вам лучше использовать loop для выполнения задач. Некоторые проблемы рекурсивны по своей природе (например, проблемы с двоичным деревом). Но этот не из их числа.

Это еще один способ сделать рекурсию:

int[] n = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16};
@Test
public void testRecursiveSolution() {
    Assert.assertEquals(0, recursiveBinarySearch(1,n));
    Assert.assertEquals(15, recursiveBinarySearch(16,n));
    Assert.assertEquals(14, recursiveBinarySearch(15,n));
    Assert.assertEquals(13, recursiveBinarySearch(14,n));
    Assert.assertEquals(12, recursiveBinarySearch(13,n));
    Assert.assertEquals(11, recursiveBinarySearch(12,n));
    Assert.assertEquals(10, recursiveBinarySearch(11,n));
    Assert.assertEquals(9, recursiveBinarySearch(10,n));
    Assert.assertEquals(-1, recursiveBinarySearch(100,n));
}
private int recursiveBinarySearch(int n, int[] array) {
    if(array.length==1) {
        if(array[0]==n) {
            return 0;
        } else {
            return -1;
        }
    } else {
        int mid = (array.length-1)/2;
        if(array[mid]==n) {
            return mid;
        } else if(array[mid]>n) {
            return recursiveBinarySearch(n, Arrays.copyOfRange(array, 0, mid));
        } else {
            int returnIndex = recursiveBinarySearch(n, Arrays.copyOfRange(array, mid+1, array.length));
            if(returnIndex>=0) {
                return returnIndex+mid+1;
            } else {
                return returnIndex;
            }
        }
    }
}

возможный пример :

// need extra "helper" method, feed in params
   public int binarySearch(int[] a, int x) { 
      return binarySearch(a, x, 0, a.length - 1);
   }

   // need extra low and high parameters
   private int binarySearch(int[ ] a, int x,
         int low, int high) {
      if (low > high) return -1; 
      int mid = (low + high)/2;
      if (a[mid] == x) return mid;
      else if (a[mid] < x)
         return binarySearch(a, x, mid+1, high);
      else // last possibility: a[mid] > x
         return binarySearch(a, x, low, mid-1);
   }

здесь вы можете проверить двоичный поиск C, с рекурсией и без нее

источник:http://www.cs.utsa.edu / ~wagner/CS3343/recursion/binsearch.html

хотя он не возвращает индекс, это, по крайней мере, возвращает идею " да " или "нет", что что-то находится в коллекции:

public static boolean recursive(int[] input, int valueToFind) {
    if (input.length == 0) {
        return false;
    }

    int mid = input.length / 2;
    if (input[mid] == valueToFind) {
        return true;
    } else if (input[mid] > valueToFind) {
        int[] smallerInput = Arrays.copyOfRange(input, 0, mid);
        return recursive(smallerInput, valueToFind);
    } else if (input[mid] < valueToFind) {
        int[] smallerInput = Arrays.copyOfRange(input, mid+1, input.length);
        return recursive(smallerInput, valueToFind);
    }

    return false;
}

рекурсия BinarySearch с условиями перерыва в случае, если вы не можете найти значение, которое вы ищете

public interface Searcher{
    public int search(int [] data, int target, int low, int high);
}

Реализация

public class BinarySearch implements Searcher {

    public int search(int[] data, int target, int low, int high) {
        //The return variable
        int retorno = -1;
        if(low > high) return retorno;
        int middle = (high + low)/2;
        if(target == data[middle]){
            retorno = data[middle];
        }else if(target < data[middle] && (middle - 1 != high)){
            //the (middle - 1 != high) avoids beeing locked inside a never ending recursion loop
            retorno = search(data, target, low, middle - 1);
        }else if(target > data[middle] && (middle - 1 != low)){
            //the (middle - 1 != low) avoids beeing locked inside a never ending recursion loop
            retorno = search(data, target, middle - 1, high);
        }else if(middle - 1 == low || middle - 1 == high){
            //Break condition if you can not find the desired balue
            retorno =  -1;
        }
        return retorno;
    }
}