使用Java实现的二分查找算法

二分查找算法，也称为折半查找算法，是一种常见的查找算法，它只针对已经排好序的数组进行查找操作。该算法通过将数组分成两半，并且对比中间元素和目标元素，根据对比结果来决定在哪一半继续查找，以此类推，最终找到目标元素或者确定目标元素不存在。

以下是使用Java实现的二分查找算法的示例代码：

public class BinarySearch {

    public static int binarySearch(int[] nums, int target) {
        int low = 0;
        int high = nums.length - 1;
        
        while (low <= high) {
            int mid = (low + high) / 2;
            if (nums[mid] == target) {
                return mid;
            } else if (nums[mid] < target) {
                low = mid + 1;
            } else {
                high = mid - 1;
            }
        }
        
        return -1;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] nums = {1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19};
        int target = 7;
        
        int result = binarySearch(nums, target);
        if (result != -1) {
            System.out.println("目标元素的索引为：" + result);
        } else {
            System.out.println("未找到目标元素");
        }
    }
}

在上述代码中，binarySearch 方法接收一个已排序的整型数组 nums 和一个目标元素 target 作为参数，并返回目标元素在数组中的索引。如果目标元素不存在，则返回 -1。

在该方法中，我们使用两个指针 low 和 high 来表示当前查找范围的左右边界。然后我们使用一个循环来进行查找操作。在每一次循环中，首先计算中间元素的索引 mid，然后将目标元素与中间元素进行比较。如果相等，则返回该索引；如果目标元素小于中间元素，则说明目标元素位于数组的前半部分，更新 high 为 mid - 1；如果目标元素大于中间元素，则说明目标元素位于数组的后半部分，更新 low 为 mid + 1。通过不断缩小查找范围，直到找到目标元素或者确定目标元素不存在。

在主程序中，我们定义了一个已排序的数组 nums 和目标元素 target，然后调用 binarySearch 方法进行查找操作，并根据返回结果进行相应的输出。

二分查找算法的时间复杂度为 O(log n)，其中 n 为数组的长度。通过分治策略，二分查找算法能够在较大规模的数据中高效地进行查找操作。