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Como usar a busca binária em Java - Pesquisa binária na linguagem Java

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A busca binária, ou pesquisa binária, é um algoritmo eficiente para encontrar um item em uma lista (vetor ou array) ordenada. Sim, os itens devem, obrigatoriamente, estar ordenados.

O processo é bem simples. A busca binária começa a partir do meio da lista e compara o item nesta posição com o valor sendo pesquisado. Se o valor não for encontrado e for menor que o item no meio da lista, o algoritmo passa para a porção à esquerda da lista, eliminando, assim, metade dos elementos do vetor ou array (a porção maior que o valor pesquisado).

Se o valor não for encontrado e for maior que o item no meio da lista, então a busca reinicia a partir da metade da sub-lista à direita (os itens maiores que o valor pesquisado). Essa divisão continua até que o valor seja encontrado ou não seja mais possível dividir a lista pela metade.

Se um array ou vetor possuir 100 elementos e usarmos a busca binária nele, precisaremos efetuar no máximo 7 tentativas para encontrar o valor desejado. Se a lista possuir 4 bilhões de itens nós teremos que fazer no máximo 32 tentativas.

Isso acontece porque a pesquisa binária é executada em tempo logarítmico, ou seja, log2 n, onde n é a quantidade de itens no vetor. Dessa forma, se tivemos 1.000 itens em um array, log2 1000 = 10 tentativas. Lembre-se de que, na programação log e log2 retornam resultados diferentes: log(10) = 2.302585092994046 enquanto log2(10) = 3.321928094887362. Na análise da busca binária nós usamos sempre log2.

Vamos agora ver como podemos codificar a busca binária em Java. Veja o código a seguir:

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Se precisar de ajuda com o código abaixo, pode me chamar
no WhatsApp +55 (62) 98553-6711 (Osmar)
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package estudos;

import java.util.Arrays;
import java.util.Scanner;

public class Estudos {
  public static void main(String[] args) {
    // para ler a entrada do usuário
    Scanner entrada = new Scanner(System.in);

    // vamos criar uma um vetor ordenado de inteiros
    int valores[] = {3, 5, 7, 8, 9, 12, 43, 50, 52, 60};
    System.out.println("Os valores do array são: " +
      Arrays.toString(valores));

    // vamos pedir o item a ser pesquisado
    System.out.print("Informe o número a ser pesquisado: ");
    int numero = Integer.parseInt(entrada.nextLine());

    // agora vamos pesquisar o número no array usando a pesquisa
    // binária
    // a variável esquerda aponta para o primeiro elemento do vetor
    int esquerda = 0;
    // a variável direita aponta para o último elemento do vetor
    int direita = valores.length - 1;
    // para indicar se o valor foi encontrado
    boolean encontrado = false;

    // enquanto houver mais de um elemento a ser comparado
    while (esquerda <= direita){
      // obtemos o elemento na metade da lista
      int meio = (esquerda + direita) / 2;
    
      // fazemos a comparação
      if (numero == valores[meio]){
        System.out.println("O número foi encontrado no índice " +
          meio);
        encontrado = true;  
        break; // sai do laço
      }
        
      // o item atual é maior que o valor pesquisado?
      if (valores[meio] > numero){
        direita = meio - 1;
      }  
      // o item atual é menor que o valor pesquisado?
      else{
        esquerda = meio + 1;
      }
    }
    
    // o valor foi encontrado?
    if (!encontrado){
      System.out.println("O valor pesquisado não foi encontrado");  
    }
  }
}

Ao executar este código Java nós teremos o seguinte resultado:

Os valores da lista são: [3, 5, 7, 8, 9, 12, 43, 50, 52, 60]
Informe o número a ser pesquisado: 9
O número foi encontrado no índice 4

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Java ::: Pacote java.lang ::: String

Como obter um objeto String a partir de um StringBuffer ou StringBuilder do Java

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As classes StringBuffer e StringBuilder possuem as mesmas funcionalidades. A diferença é que StringBuilder não é segura em relação à threads e está sendo rapidamente substituída pela classe StringBuffer. Ambas são parecidos com uma String, com a diferença que um StringBuffer ou StringBuilder pode ser modificado in-place, ou seja, modificações em seu conteúdo não geram uma nova cópia, como acontece com objetos da classe String.

Nesta dica eu mostrarei como criar novos objetos String a partir do conteúdo de um StringBuffer ou StringBuilder. Vamos começar analisando os construtores da classe String que permitem passar um objeto StringBuffer ou StringBuilder:

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Se precisar de ajuda com o código abaixo, pode me chamar
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package estudos;

public class Estudos{
  public static void main(String[] args) {
    // um StringBuffer contendo uma frase (troque 
    // StringBuffer por StringBuilder e o resultado será o mesmo 
    StringBuffer frase = new StringBuffer("Gosto muito de programar em Java");
    
    // vamos obter uma String a partir deste StringBuffer
    String fraseString = new String(frase);
    
    // e exibimos o resultado
    System.out.println(fraseString);
  }
}

Resultado parecido pode ser obtido sem o uso dos construtores String(StringBuilder builder) e String(StringBuffer buffer). Veja:

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Se precisar de ajuda com o código abaixo, pode me chamar
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package estudos;

public class Estudos{
  public static void main(String[] args) {
    // um StringBuffer contendo uma frase (troque 
    // StringBuffer por StringBuilder e o resultado será o mesmo 
    StringBuffer frase = new StringBuffer("Gosto muito de programar em Java");
    
    // vamos obter uma String a partir deste StringBuffer
    String fraseString = frase.toString();
    
    // e exibimos o resultado
    System.out.println(fraseString);
  }
}

Agora nós usamos o método toString() da classe StringBuffer para converter seu conteúdo em uma string e atribuí-lo à variável fraseString.


Java ::: Coleções (Collections) ::: ArrayList

Java ArrayList para iniciantes - Como excluir todos os elementos de uma ArrayList usando seu método clear()

Quantidade de visualizações: 12198 vezes
Nesta dica eu mostro como podemos usar o método clear() da classe ArrayList, da linguagem Java, para limpar seu conteúdo, ou seja, excluir todos os seus itens de uma só vez.

Veja o código completo:

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Se precisar de ajuda com o código abaixo, pode me chamar
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import java.util.ArrayList;

public class Estudos{
  public static void main(String[] args){
    // cria uma ArrayList que conterá inteiros
    ArrayList<Integer> valores = new ArrayList<Integer>();
    
    // adiciona itens na lista
    valores.add(34);
    valores.add(12);
    valores.add(8);
    valores.add(23);
    	
    // obtém a quantidade de itens na lista
    int quant = valores.size();
    System.out.println("A lista contém " 
      + quant + " itens");

    // limpa a lista
    valores.clear();

    // obtém a nova quantidade
    quant = valores.size();
    System.out.println("Agora a lista contém " 
      + quant + " itens");

    System.exit(0);
  }
}

Ao executarmos este código nós teremos o seguinte resultado:

A lista contém 4 itens
Agora a lista contém 0 itens


Java ::: Pacote java.util ::: Iterator

Como usar objetos da interface Iterator do Java em suas aplicações

Quantidade de visualizações: 2839 vezes
Um objeto da interface Iterator<E>, no pacote java.util, é usado para percorrer os elementos de uma coleção. Um Iterator é usado com frequencia em substituição a um Enumeration. Há duas diferenças principais entre os dois:

a) Um Iterator permite a remoção de elementos na coleção sendo percorrida no momento.
b) Os métodos do Iterator são mais curtos e apresentam melhoria em relação aos métodos do Enumeration.

As subinterfaces conhecidas de Iterator<E> são ListIterator<E> e XMLEventReader. As classes conhecidas que implementam esta interface são BeanContextSupport.BCSIterator, EventReaderDelegate e Scanner.

Veja um trecho de código no qual usamos um Iterator para percorrer e exibir os valores dos elementos de uma ArrayList:

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package estudos;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;

public class Estudos{
  public static void main(String[] args){
    // vamos criar uma ArrayList
    ArrayList<String> pessoas = new ArrayList();
    pessoas.add("Osmar");
    pessoas.add("Carlos");
    pessoas.add("Fernanda");
    
    // vamos obter um Iterator para a lista e percorrer todos os elementos
    for(Iterator<String> pessoa = pessoas.iterator(); pessoa.hasNext();){
      System.out.println(pessoa.next());
    }
  }
}

Ao executar este exemplo nós teremos o seguinte resultado:

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Osmar
Carlos
Fernanda



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