從陣列中找出和為指定值的第一對元素

1、這博文主要是實現了從陣列中找到兩個元素之和與指定值相等的元素，並輸出這兩個元素的陣列下標。
2、若有多對元素之和等於指定元素，那麼只需找到第一對並輸出結果即可。

程式思想及分析

1、通過快速排序對陣列進行排序，方便後面進行二分查詢。
2、對陣列中所有元素a[i]進行迴圈，用二分查詢的方式在原陣列中查詢sum-a[i]；若找到，則說明存在這樣的一對陣列元素之和為sum。其中sum為指定的數值。
3、時間複雜度：O(nlogn)。
4、空間複雜度：O(1)

實現程式碼

/**
 * @author PLAsolider
 *利用排序和二分查詢實現在一個數組中查詢到第一對和 等於指定數值的兩個元素的位置
 */
 

public class Find2Equal1InArray{

    public static void main(String[] args){
        int[] arr = {1,3,7,5,15,9};
        System.out.println("排序結果：");
        quickSort(arr,0,arr.length-1);
        for(int i : arr){
            System.out.print(i);
            System.out.print(" ");
        }
        System.out.println(""
 
);

        //本例子程式：查詢元素之和的指定值為10
        int sum = 10;
        for(int i=0; i<arr.length; i++){
            int index = binarySearch(arr, 0, arr.length-1, sum-arr[i]);
            if((index != -1) && (index != i)){
                System.out.println("陣列arr中和為10的第一對元素的下標分別為：");
                System.out.print(i+"---"
 
);
                System.out.print(index);
                System.out.println("");
                break;
            }
        }

    }

    /**
     * 二分查詢必須在排序陣列的基本上進行！！！
     * @param a
     * @param start
     * @param end
     * @param target
     * @return 查詢成功返回陣列下標，若查詢失敗則返回-1
     */
    public static int binarySearch(int[] a, int start, int end, int target){
        //遞迴實現二分查詢
        /*if(start <= end){
            int mid = (start+end)/2;
            if(a[mid] == target){
                return mid;
            }else if(a[mid]<target){
                return binarySearch(a, mid+1, end, target);
            }else{
                return binarySearch(a, start, mid-1, target);
            }
        }else{
            return -1;
        }*/

        //非遞迴實現二分查詢
        if(start <= end){
            while(start <= end){
                int mid = (start+end)/2;
                if(a[mid] == target){
                    return mid;
                }else if(a[mid]<target){
                    start = mid+1;
                }else{
                    end = mid-1;
                }
            }
            return -1;
        }else{
            return -1;
        }

    }

    public static void quickSort(int[] a, int start, int end){
        //快速排序的實現
        if(start<end){
            int i = start;
            int j = end;
            int key = a[i];
            while(i<j){
                //先從右側進行排序，找出右側第一個比key小的值的位置
                while((i<j)&&(a[j]>=key)){
                    j--;
                }
                if(a[j]<key){
                    a[i] = a[j];
                    i++;
                }

                //換向，當右側找出比key小的值並交換後，再從左側開始找比key大的第一個位置
                while((i<j)&&(a[i]<=key)){
                    i++;
                }
                if(a[i]>key){
                    a[j] = a[i];
                    j--;
                }
            }
            a[i] = key;
            quickSort(a, start, i-1);
            quickSort(a, i+1, end);
        }
        return;
    }

}

執行結果

排序結果：
1 3 5 7 9 15 
陣列arr中和為10的第一對元素的下標分別為：
0---4