如何修复Java二分查找中运算符'>'无法应用于String类型的编译错误

Java语法中，>、<这类关系运算符仅支持基本数值类型（int、double等）的比较，无法直接作用于String类型对象。你代码里写的arr[mid].Surname > key本意是比较两个姓氏的字典序，以此划定二分查找的搜索区间，但这种写法不符合Java的语法规则，因此直接触发编译报错。
同时你的代码中还存在两处隐蔽的逻辑隐患，即便修复了编译错误，也会导致运行结果异常：

• 用==判断两个字符串是否相等：==对比的是字符串对象的内存地址，而非字符串本身的内容，绝大多数场景下会得到错误的判断结果
• 递归实现的二分查找缺少终止边界：当搜索区间缩小到left > right时，数组下标会越界，触发运行时空指针/越界异常

• 替换字符串大小比较逻辑：使用String类内置的compareTo()方法完成字典序对比。该方法的返回规则为：调用方法的字符串字典序早于参数时返回负整数，内容完全一致时返回0，字典序晚于参数时返回正整数。你原代码中判断“当前姓氏大于查找key”的逻辑，等价于arr[mid].Surname.compareTo(key) > 0，保持原有的二分区间收缩规则即可。
• 替换字符串相等判断逻辑：将所有用==对比字符串内容的代码，换成equals()方法。判断Academic_debt是否等于"4"时，将常量"4"写在方法调用前，可避免该字段为null时触发空指针异常。
• 补充递归终止边界：在Search方法的最开头增加判断，当搜索区间的左边界大于右边界时，直接返回null，结束递归。

public class Binary {
    static public Student Search(Student[] arr, String key, int left, int right){
        // 递归终止边界：区间无有效搜索内容时直接返回
        if (left > right) {
            return null;
        }
        int mid = left + (right - left)/2;

        // 用equals完成字符串内容相等判断
        if(arr[mid].Surname.equals(key)){
            // 常量在前的equals调用，规避空指针风险
            if("4".equals(arr[mid].Academic_debt)) {
                Student temp = arr[mid];
                arr[mid] = null;
                return temp;
            }
            return null;
        }

        // 用compareTo的返回值替代大于号比较
        else if(arr[mid].Surname.compareTo(key) > 0){
            return Search(arr,key ,left, (mid - 1));
        }
        else{
            return Search(arr,key ,(mid + 1), right);
        }
    }

    static public void Show(Student[] arr){
        int k = 0;
        for(int i = 0; i < arr.length; i++)
        {
            if(arr[i] != null)
            {
                System.out.println( ++k + ": " + arr[i].toString());
            }
        }
    }
}

注意：二分查找的生效前提是传入的Student数组必须提前按Surname字段的字典序升序排列，否则compareTo的比较方向和二分收缩逻辑不匹配，会出现查找失败的问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者RavenBone228