考研路_数据结构_查找1_顺序查找和二分查找

数据结构常用查找算法_顺序查找

顺序查找：在一个已知无(或有序）序队列中找出与给定关键字相同的数的具体位置。原理是让关键字与队列中的数从第一个开始逐个比较，直到找出与给定关键字相同的数为止。

C语言实现：

int Linear_Search1(int *a, int n, int key) {//从序列表中查找为key的关键值，成功则返回其下标值，否则查找失败，返回-1int i;for(i==1; i<=n; i++) {if(a[i] == key) {return i;}}return 0;}

上述顺序查找代码中，并未最优化的，因为每次循环时都需要对i，进行越界判断(;i<=n;)，为避免重复判断，可用哨兵法。代码如下：

int Linear_Search2(int *a, int n, int key) {int i;a[0] = key;          /*将关键值key赋值给a[0]，即设置“哨兵”*/i = n;while(a[i] != key) {i--;}return i;            /*返回0则说明未找到关键值key*/}

Linear_Search2代码详解：

该段代码从尾部n开始查找，将a[0]赋值为key,若在查找过程中，成功找到key值，则返回其下标i，若无法找到，则i的值等于0。

“哨兵”法：在查找前设置哨兵，可避免查找过程的每次的溢出判断，在总数据较多时有效的改善了Linear_Search1的方法。

java语言实现：

public class LinearSearch {public int getIndex(int[] arr, int key) {int i;for(i=0; i<arr.length; i++) {if(arr[i] == key)return i;}return -1;}}

这是个迭代过程，从数组下标为0到数组下标最大值，若找到给定关键值，则返回该值在数组中的位置，否则查找失败，时间复杂度为O(n)。

数据结构常用查找算法_二分查找

二分查找又称折半查找：每次选取剩下一半的中间进行查找，优点是比较次数少，查找速度快，平均性能好；其缺点是要求待查表为有序表，且插入删除困难。因此，折半查找方法适用于不经常变动而查找频繁的有序列表。

C语言实现：

int Binary_Search(int *a, int n, int key) {int low = 0;                        /*设置下区间*/int high = n;                       /*设置上区间*/if(a[low] == key)                   /*判断是否为上下端点*/return low;if(a[high] == key)return high;while(low <= high){int mid = low + (high - low)/2; /*避免((low+high)/2)中(low+high)的结果溢出，即值大于数据类型所能表达的最大值*/if(a[mid] == key)               /*查找到关键值并返回其下标值*/return mid;else if(a[mid] < key) low = mid + 1;              /*中间值比关键值小，则把中间值加1赋值给下一轮的下区间*/else high = mid - 1;             /*中间值比关键值大，则把中间值减1赋值给下一轮的上区间*/}}

java语言实现：

public class BinarySearch {public int getIndex(int[] arr, int key) {int low = 0;            //下区间int high = arr.length-1;//上区间while(low <= high) {    int mid = (low + high)/2;if(arr[mid] == key) {return mid;     //查找成功，返回关键值在数组中的位置}else if(arr[mid] < key) {low = mid + 1;  //中间值比关键值小，则把中间值加1赋值给下一轮的下区间}else {high = mid - 1; //中间值比关键值大，则把中间值减1赋值给下一轮的上区间}}return -1;              //查找失败}}

二分查找过程，时间复杂度为O(logn)。