Как найти индекс элемента одномерного массива

Given an array of N elements and an element K, find the index of an array element in Java. 
Examples: 

Input: a[] = { 5, 4, 6, 1, 3, 2, 7, 8, 9 }, K = 5
Output: 0

Input: a[] = { 5, 4, 6, 1, 3, 2, 7, 8, 9 }, K = 7
Output: 6

An element in an array of N integers can be searched using the below-mentioned methods.  

1. Linear Search: Doing a linear search in an array, the element can be found in O(N) complexity. 
   Below is the implementation of the linear-search approach:

Index position of 5 is: 0
Index position of 7 is: 6

Time Complexity: O(N)
Auxiliary Space: O(1)

2. Binary search: Binary search can also be used to find the index of the array element in an array. But the binary search can only be used if the array is sorted. Java provides us with an inbuilt function which can be found in the Arrays library of Java which will return the index if the element is present, else it returns -1. The complexity will be O(log n). 
Below is the implementation of Binary search. 

Index position of 5 is: 4
Index position of 7 is: 6

Time Complexity: O(log N)
Auxiliary Space: O(1)

3. Guava: Guava is an open source, Java-based library developed by Google. It provides utility methods for collections, caching, primitives support, concurrency, common annotations, string processing, I/O, and validations. Guava provides several-utility class pertaining to be primitive like Ints for int, Longs for long, Doubles for double etc. Each utility class has an indexOf() method that returns the index of the first appearance of the element in array.

Below is the implementation of Guava.

Index position of 5 is: 0
Index position of 7 is: 6

Time Complexity: O(N)
Auxiliary Space: O(1)

4. Stream API: Stream is a new abstract layer introduced in Java 8. Using stream, you can process data in a declarative way similar to SQL statements. The stream represents a sequence of objects from a source, which supports aggregate operations. In order to find the index of an element Stream package provides utility, IntStream. Using the length of an array we can get an IntStream of array indices from 0 to n-1, where n is the length of an array.
Below is the implementation of Stream API approach. 

Index position of 5 is: 0
Index position of 7 is: 6

Time Complexity: O(N)
Auxiliary Space: O(1)

5. Using ArrayList

In this approach, we will convert the array into ArrayList, and then we will use the indexOf method of ArrayList to get the index of the element.

Output:

Index position of 5 is: 0
Index position of 7 is: 6

Time Complexity: O(N)
Auxiliary Space: O(N)

6. Using Recursion

We will use recursion to find the first index of the given element.

Output:

Index position of 5 is: 0
Index position of 7 is: 6

Time Complexity: O(N)
Auxiliary Space: O(1)

Last Updated :
20 Feb, 2023

Like Article

Save Article

Сегодня мы с вами наконец-то начинаем новую тему — одномерные массивы.

Одномерные массивы. Определение.

Одномерный массив — это фиксированное количество элементов одного и того же типа, объединенных одним именем, где каждый элемент имеет свой номер. Обращение к элементам массива осуществляется с помощью указания имени массива и номеров элементов.

var 
   a : array [1..N] of integer;

//или
type 
  arr = array[1..N] of integer;

var
  a: arr;

Между именем типа и именем переменной ставится знак «двоеточие». Array — служебное слово (в переводе с английского означает «массив», «набор»); [1..N] — в квадратных скобках указывается номер первого элемента, затем, после двух точек, номер последнего элемента массива; of — служебное слово (в переводе с английского «из»); integer — тип элементов массива.

Индексом могут быть не только натуральные числа: мы можем написать так: [0..10], [-29..45], [‘a’..’z’], [false..true] — то есть нам подходят любые символы и числа — главное соблюсти следующее условие: левая часть меньше правой. Для того чтобы определить, что меньше — восклицательный знак(‘!’) или точка(‘.’) используем таблицу ASCII и функции Ord() и Chr().

Как же производится ввод одномерного массива?

Для того чтобы ввести или вывести значения элементов такого массива, используем цикл с параметром(или с постусловием, или с предусловием — в общем, любой цикл. ).

for i := 1 to N do
   read(a[i]); //где a[i] -- элемент одномерного массива a с индексом (порядковым номером) i.

Как видите, ничего страшного в массивах нет. Массивы применяют в тех случаях, когда нельзя обойтись одной-двумя переменными (примеры таких задач мы рассматривали в решении задач из блока Series). В случаях, когда после ввода последовательности целиком пользователю необходимо обратиться к переменным в середине последовательности, в начале, поменять их значения местами, отсортировать.

Раз уж мы затронули тему задач из блока Series, давайте решим пару задачек оттуда с помощью массивов, а не тем увечным способом, которым нам приходилось пользоваться.

Одномерные массивы. Решение задач.

Series8. Дано целое число N и набор из N целых чисел. Вывести в том же порядке все четные числа из данного набора и количество K таких чисел.

Исходное решение: Series8.

Модифицированное решение:

var
  a: array[1..1000] of integer; {мы не знаем заранее N, поэтому берем с запасом.}
  k, N, i: integer;

begin
  write('N = '); 
  readln(N);  
  write('Введите ', N, ' целых чисел: '); 
  for i := 1 to N do read(a[i]); {заполняем масссив}
  
  {Начинаем выбирать чётные числа}
  write('Чётные числа: ');
  for i := 1 to N do
  begin
    if a[i] mod 2 = 0 then 
    begin
      Inc(k);
      write(a[i], ' ');
    end;
  end;  
  writeln();
  writeln('Количество четных чисел - ', k); 
end.

Series28.  Дано целое число N и набор из N вещественных чисел: A₁, A₂, …, A_N. Вывести следующие числа:

(A₁)^N, (A₂)^N−1, …, (A_N−1)², A_N.

Исходное решение: Series28.

Более подробно про возведение числа в степень мы говорили в решении задачи for36.

Модифицированное решение:

var
  a: array[1..1000] of integer; 
  N, i, j, n_pow: integer;
  d, r: real;

begin
  write('N = ');
  readln(N);
  write('Введите ', N, ' целых чисел: '); 
  for i := 1 to N do read(a[i]);
  
  {Возводим элементы массива в степень}
  for i := 1 to N do
  begin
    n_pow := N + 1 - i;
    d := a[i];
    if n_pow mod 2 <> 0 then r := d else r := 1; //в r будет записываться результат
    while n_pow > 1 do
    begin
      n_pow := n_pow div 2;
      d := d * d;
      if n_pow mod 2 <> 0 then r := r * d;
    end;
    writeln(a[i], ' в степени ', N + 1 - i, ' равно ', r);
  end;
end.

Ну и напоследок давайте разберём веселенькую задачу на длинную арифметику.

Задача. Найти факториал числа. 

Мы уже решали эту задачу здесь(for19).

Научимся вычислять факториал натурального числа N. Факториал числа — это произведение чисел 1*2*3*…*(N-1 )*N (обозначается как N!).  Сложность задачи в том, что уже 8!=40320, а 13!=6227020800. Типы данных Integer, Longlnt применимы весьма в ограниченном диапазоне натуральных чисел. Для представления факториала договоримся использовать массив. Пример:

В массиве записано значение 11!=39916800. Каким образом? В А[0] фиксируется число занятых элементов массива, в А[1] — цифра единиц результата, в А[2] — цифра десятков результата, в А[3] — цифра сотен результата и т. д. Почему так, а не наоборот? Такая запись позволяет исключить сдвиг элементов массива при переносе значений в старший разряд. А сейчас наберите, как обычно, текст программы, выполните компиляцию и, выполните ее в пошаговом режиме, отслеживая изменение значений переменных при не очень большом значении N. Добейтесь полного понимания логики работы программы.

Для того чтобы выполнить программу в пошаговом режиме, нажмите «шаг без входа в подпрограмму» и перейдите в «локальные переменные».

const 
  MaxN = 300;

var
  A: array [0..MaxN] of integer;
  i, j, r, w, N: integer;

begin
  Write('Введите число, факториал которого необходимо подсчитать: ');
  Read(N);
  A[0] := 1;
  A[1] := 1; 
  j := 2; {Начальные присвоения, начинаем вычислять 2! }
  while (j <= N) and (A[0] < MaxN) Do {Второе условие 
  позволяет избежать выхода из границ диапазона, если 
  количество цифр в факториале превзойдет 300.}
  begin
    r := 0;
    i := 1;
    {r - перенос из разряда в разряд при
    выполнении умножения числа j на очередную цифру
    A[i] предыдущего результата.}
    while (i <= A[0]) or (r <> 0) Do 
    begin
      {Пока не
      «прошли» все цифры предыдущего результата или
      есть перенос цифры в старший разряд}
      w := A[i] * j + r;{Умножаем очередную цифру и
      прибавляем цифру переноса из предыдущего
      разряда}
      A[i] := w mod 10; {Оставляем остаток от деления на 10}
      r := w div 10;{Вычисляем значение переноса}
      if A[A[0] + 1] <> 0 then Inc(A[0]);{Изменяем 
      количество элементов, если их количество увеличилось.}
      Inc(i);
    end;
    Inc(j);
  end;
  write('Факториал: ');
  for i := A[0] downto 1 Do Write(A[i]);{Вывод результата}
end.

Подведем итоги:

Одномерный массив — это конечное упорядоченное множество элементов. За первым элементом идет второй, за вторым — третий и т. д. Индекс может быть чем угодно — и целым числом, и символом. Но чаще мы всё-таки будем пользоваться следующим диапазоном:  [1.. N].

На сегодня все! Если у вас еще остались вопросы о том, как работает программа выше, оставляйте их в комментариях. И очень скоро мы начнем решать задачи на массивы из задачника М. Э. Абрамяна.