Programa Java para techo en una array ordenada

Dada una array ordenada y un valor x, el techo de x es el elemento más pequeño de la array mayor o igual que x, y el piso es el elemento más grande menor o igual que x. Suponga que la array está ordenada en orden no decreciente. Escribe funciones eficientes para encontrar el suelo y el techo de x. 
Ejemplos: 
 

For example, let the input array be {1, 2, 8, 10, 10, 12, 19}
For x = 0:    floor doesn't exist in array,  ceil  = 1
For x = 1:    floor  = 1,  ceil  = 1
For x = 5:    floor  = 2,  ceil  = 8
For x = 20:   floor  = 19,  ceil doesn't exist in array

En los métodos a continuación, hemos implementado solo funciones de búsqueda de techo. La búsqueda de piso se puede implementar de la misma manera.
Método 1 (búsqueda lineal) 
Algoritmo para buscar el techo de x: 
1) Si x es menor o igual que el primer elemento en la array, devuelve 0 (índice del primer elemento) 
2) De lo contrario, busque linealmente un índice i tal que x se encuentre entre arr[i] y arr[i+1]. 
3) Si no encontramos un índice i en el paso 2, devuelve -1 
 

class Main
{
    /* Function to get index of ceiling 
       of x in arr[low..high] */
    static int ceilSearch(int arr[], int low, int high, int x)
    {
      int i;    
       
      /* If x is smaller than or equal to first 
         element,then return the first element */
      if(x <= arr[low])
        return low;  
       
      /* Otherwise, linearly search for ceil value */
      for(i = low; i < high; i++)
      {
        if(arr[i] == x)
          return i;
       
        /* if x lies between arr[i] and arr[i+1] 
        including arr[i+1], then return arr[i+1] */
        if(arr[i] < x && arr[i+1] >= x)
           return i+1;
      }         
       
      /* If we reach here then x is greater than the 
      last element of the array,  return -1 in this case */
      return -1;
    }
       
       
    /* Driver program to check above functions */
    public static void main (String[] args)
    {
       int arr[] = {1, 2, 8, 10, 10, 12, 19};
       int n = arr.length;
       int x = 3;
       int index = ceilSearch(arr, 0, n-1, x);
       if(index == -1)
         System.out.println("Ceiling of "+x+" doesn't exist in array");
       else
         System.out.println("ceiling of "+x+" is "+arr[index]);
    }  
}

Producción : 

ceiling of 3 is 8

Complejidad de tiempo: O(n)
Método 2 (búsqueda binaria) 
En lugar de usar la búsqueda lineal, aquí se usa la búsqueda binaria para encontrar el índice. La búsqueda binaria reduce la complejidad del tiempo a O (Iniciar sesión). 
 

class Main
{
    /* Function to get index of 
       ceiling of x in arr[low..high]*/
    static int ceilSearch(int arr[], int low, int high, int x)
    {
      int mid;    
        
      /* If x is smaller than or equal to the 
         first element, then return the first element */
      if(x <= arr[low])
        return low; 
       
      /* If x is greater than the last 
         element, then return -1 */
      if(x > arr[high])
        return -1;  
       
      /* get the index of middle element 
         of arr[low..high]*/
      mid = (low + high)/2;  /* low + (high - low)/2 */
       
      /* If x is same as middle element, 
         then return mid */
      if(arr[mid] == x)
        return mid;
           
      /* If x is greater than arr[mid], then 
         either arr[mid + 1] is ceiling of x or 
         ceiling lies in arr[mid+1...high] */ 
      else if(arr[mid] < x)
      {
        if(mid + 1 <= high && x <= arr[mid+1])
          return mid + 1;
        else
          return ceilSearch(arr, mid+1, high, x);
      }
       
      /* If x is smaller than arr[mid], 
         then either arr[mid] is ceiling of x 
         or ceiling lies in arr[low...mid-1] */   
      else
      {
        if(mid - 1 >= low && x > arr[mid-1])
          return mid;
        else    
          return ceilSearch(arr, low, mid - 1, x);
      }
    }
       
       
    /* Driver program to check above functions */
    public static void main (String[] args)
    {
       int arr[] = {1, 2, 8, 10, 10, 12, 19};
       int n = arr.length;
       int x = 8;
       int index = ceilSearch(arr, 0, n-1, x);
       if(index == -1)
         System.out.println("Ceiling of "+x+" doesn't exist in array");
       else 
         System.out.println("ceiling of "+x+" is "+arr[index]);
    }  
}

Producción : 
 

Ceiling of 20 doesn't exist in array 

Complejidad de tiempo: O (Iniciar sesión)
 

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