顺序表查找算法的实现与优化
来源:互联网 发布:蝙蝠侠反派 知乎 编辑:程序博客网 时间:2024/06/07 01:00
在数据结构中查找指的是根据给定的某个值,在查找表中确定一个其关键字等于给定值的数据元素(记录)。而查找表按操作方式分为静态查找表和动态查找表两大类。静态查找表指的是只做查找操作的查找表,动态查找表指的是在查找过程的同时插入查找表中不存在的数据元素(记录)或者删除查找表中已存在的数据元素(记录)。本文主要介绍了静态查找中的顺序查找算法的实现与优化。
顺序查找(Sequential Search)又叫线性查找,是最基本的查找技术。它的查找过程如下:从表中第一个(或最后一个)记录(数据元素)开始,逐个进行记录(数据元素)的关键字和给定值的比较。如果某个记录的关键字和给定值相等,则查找成功,找到所查记录。如果直到最后一个记录(或第一个记录),其关键字与给定值都不相等,则表中没有所查记录,查找失败。
根据顺序查找的定义很容易设计出如下顺序查找的算法。
/**顺序查找(无哨兵)函数名称:Sequential_Search(int *a,int n,int key)函数参数:a---指向待查找数组指针,n---待查找数组中元素个数,key---查找关键字 函数说明:顺序查找(无哨兵),当成功查找时返回关键字在记录中的位置,当没有查找时返回0. */int Sequential_Search(int *a,int n,int key){int i;for(i=1;i<=n;i++){if(a[i]==key)return i;} return 0;}
上面这段代码比较简单,就是在数组a中从第1个元素开始查找有没有关键字key。然而上面的这段代码并非完美,每次在查找过程中都需要判断for循环中变量i是否越界(注意C语言中for循环的执行过程),即在每次i++之后都要判断i是否小于等于n。事实上,可以通过设置一个哨兵使得在循环中不需要i每次都与n进行比较,从而达到算法优化的目的。
/**顺序查找(含哨兵)函数名称:Sequential_Search2(int *a,int n,int key)函数参数:a---待查找数组指针,n---待查找数组中元素个数,key---查找关键字 函数说明:顺序查找(含哨兵),当成功查找时返回关键字在记录中的位置,当没有查找时返回0. */int Sequential_Search2(int *a,int n,int key){a[0]=key;int i=n;while(a[i]!=key){i--;}return i;}这段代码是从数组a的尾部开始进行查找,在查找之前将key赋值给a[0],这样在a[i](1<=i<=n)中存在key时返回i,查找成功;如果不存在则一定返回0,说明在a[1]~a[n]之间不存在等于key的记录,查找失败。
这种在查找方向的尽头设置“哨兵”免去了在每次查找比较之后判断是否越界的小技巧看似与原来的算法差别不大,但在数据量非常大的时候将会大大提高查找效率。
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