2019年预备知识静态查找表动态查找表哈希表.ppt

查找
折半查找表示例演示
对右端的区间继续进行折半查找，如下
3 21
low mid= (low+high)/2
4 37
high
查找成功，返 回当前位置3
此时，在mid点的值刚好等于21，所以查找成功
29
8.1.2 有序表的查找
第 8章
查找
折半查找表示例演示
位置 0 1 2 3 4 5 6
查找21
8.1.2 有序表的查找
*8.1.3 静态树表的查找 //自学
8.1.4 索引顺序表的查找
15
第 8章
查找
顺序查找
16
8.1.1 顺序查找表
第 8章
查找
顺序查找表存储结构
typedef struct { ElemType *elem; // 数据元素存储空间基址，建表时
// 按实际长度分配，0号单元留空
int length; } SSTable; // 表的长度
17
8.1.1 顺序查找表
第 8章
查找
顺序查找表的思想
a) 从查找表的第一个元素向后（或从最后一个 元素向前），比较当前位置数据元素的关键字 与查找关键字； b) 若相等，输出当前位置，查找成功，若不相等， 走向下一个位置； c) 循环执行a)、b)步，直到查找成功或超出范围， 表示查找失败。
32
8.1.2 有序表的查找 折半查找表算法分析
第 8章
查找
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 05 13 19 21 37 56 64 75 80 88 90 用判定树描述折半查找的过程。 5 2 8 设n=2h-1 ( h=log2(n+1) ) 平均查找长度
0 1
3 4
6 7
9 10
7 8 9 10
关键字05
low
13
19 21 37 56 64 75 80 88 90
mid= (low+high)/2 high=mid-1 high
mid low=mid+1
mid
30
8.1.2 有序表的查找
第 8章
查找
折半查找表算法与实现
int Search_Bin ( SSTable ST, KeyType key ) { low = 1; high = ST.length; // 置区间初值 while (low <= high) { //语句见下页 } return 0; // 顺序表中不存在待查元素 } // Search_Bin
1 h i 1 2 i n i 1 O(log2 n)
查找速度真快！！
33
8.1.2 有序表的查找 折半查找表算法分析 游戏：猜商品价格
第 8章
查找
某款IPad的价格在2000元到3000元之
间，猜出它的价格。实际价格在下页
34
8.1.2 有序表的查找 折半查找表算法分析
第 8章
40
8.1.4 索引顺序表的查找
第 8章
查找
索引表的存储结构
typedef struct { keytype key; int addr; }indextype;
索引表数据 类型
typedef struct { indextype index[maxblock]; int block; }INtable; INtable IX;
第1块起 始位置
第1块 最大值 22 0
第2块起 始位置
第2块 最大值 48 4 86 7
第3块 最大值
第3块起 始位置
22
12
9
20
33
42
48
49
60
86
53
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
39
线性表
8.1.4 索引顺序表的查找
第 8章
查找
查找示例：假如要查找42，则根据索引表：
22 0
48 4
86 7
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
37
按块单调增加
8.1.4 索引顺序表的查找 索引顺序表的查找思想
第 8章
查找
(1) 首先确定所要查找关键字在哪一块中。 (2) 在所确定的块中用顺序查找查找关键字。
38
8.1.4 索引顺序表的查找
第 8章
查找
索引顺序表的示例演示
建立索引表 该块最大关键字 该块起始位址
从后向前查找33
67 78 76 45 33 99 88
查找步骤：
监视哨
33
67
78
76 4533来自9988比较 比较 比较 查找成功，返 回当前位置5
20
8.1.1 顺序查找表
第 8章
查找
顺序查找表的算法与实现
int Search_Seq(SSTable ST, KeyType key) { // 在顺序表ST中顺序查找其关键字等于 // key的数据元素。若找到，则该函数 // 返回该元素在表中的位置，否则返回 // 0。 ST.elem[0].key = key; // “哨兵” for (i=ST.length; (i>=0) && ST.elem[i].key!=key; --i); // 从后往前找 return i; //若返回值i为0，则表示没有找到 } // Search_Seq
9
预备知识
第 8章
查找
为什么要针对各种数据结构进行查找？
在程序设计中，根据实际情况的需要，要将数据存 储为一些特定的数据结构，例如数组，队列，堆，
数等等。程序的业务逻辑有时候需要确认某项数据 是否存在。因此，要进行查找。例如 宾馆电梯控制程序，查找Vip楼层是否在队列中 国家缉毒部门要查找可疑的毒品走私犯人 等等
7
预备知识
第 8章
查找
类型定义
数据元素类型定义为： typedef struct{ Keytype key; //声明关键字 … }SElemType; // SElemType结构体数据类型
8
预备知识
第 8章
查找
宏定义
//数值型关键字的比较 #define EQ(a, b) ( (a) == (b) ) #define LT(a, b) ( (a) < (b) ) #define LQ(a, b) ( (a) <= (b) ) //字符型关键字的比较 #define EQ(a, b) (!strcmp((a),(b))) #define LT(a, b) (strcmp((a),(b))<0) #define LQ(a, b) (strcmp((a),(b)<=0)
21
8.1.1 顺序查找表
顺序查找表算法分析
第 8章
查找
给定值进行比较的关键字个数的期望值:
ASL
PC
i 1 i
n
i
n 为表长 Pi 为查找表中第i 个记录的概率 Ci为找到记录时，关键 字的比较次数
22
8.1.1 顺序查找表
顺序查找表算法分析
在等概率查找的情况下，
第 8章
查找
折半查找的前提要求是顺序存储并且有序。
25
8.1.2 有序表的查找 折半查找表的思想
第 8章
查找
1)将要查找关键字与查找表的中间的元素 进行比较，若相等，返回当前位值； 2)若查找关键字比当前位置关键字大，向 前递归，否则向后递归。
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8.1.2 有序表的查找
第 8章
查找
折半查找表示例演示 查找21
查找
游戏：猜商品价格
实际价格：2888元
35
第 8章
查找
索引顺序表查找
36
8.1.4 索引顺序表的查找 索引顺序表的前提要求 (1)查找表要求顺序存储
第 8章
查找
(2)要求查找表可以分成n块，并且当i>j 时，第i块中 的最小元素大于第j块中 的最大元素。
22 12 9 20 33 42 48 49 60 86 53
预备知识 8.1 静态查找表 8.2 动态查找表 8.3 哈希表
1
第 8章
查找
本章重点难点
重点：顺序查找、二分查找、二叉排序树查找以
及散列表查找的基本思想和算法实现。
难点：二叉排序树的删除算法和平衡二叉树的
构造算法。
2
预备知识 8.1 静态查找表
8.2
8.3
动态查找表
哈希表
3
预备知识
有关概念 (1) 查找表：
整个查找表被分为了三块，按照块单调递增： 第1块中的 最大关键字 小于 第2块的 最小关键字； 第2块中的 最大关键字 小于 第3块的 最小关键字。 a) 因为42 > 22，所以42 肯定不在第一块中， b) 因为42 < 48，而第三块的最小值也大于48，所以42肯定不 在第三块中， c) 所以决定在第二块中查找。一般情况下使用顺序查找法。
0 5 1 13 2 19 3 21 4 37 5 56 6 64 7 75 8 80 9 88 10 90
low
mid= (low+high)/2
high
因为21<56，所以21不可能落到右面的区间，于是 我们仅考虑左边的区间
0 5 1 13 2 19 3 21 4 37
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8.1.2 有序表的查找
第 8章
查找
折半查找表示例演示
对于左边的区间，继续进行折半查找，如下
0 5 low 1 13 2 19 3 21 4 37 high
mid= (low+high)/2
因为21>19，因此，21不可能在左边的区间出现， 所以考虑在右端区间查找
3 21 4 37
28
8.1.2 有序表的查找
第 8章
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8.1.1 顺序查找表
第 8章
查找
顺序查找表示例演示
从后向前查找55
67 78 76 45 33 99 88
查找步骤：
监视哨
55
67
78
76 45
33
99
88
比较 比较 比较 比较 比较 比较 比较 比较 越界了，表示没找到， 返回值为0
19
8.1.1 顺序查找表
第 8章
查找
顺序查找表示例演示
索引表结构
41
8.1.4 索引顺序表的查找 索引顺序表的算法与实现
第 8章
查找
int SEARCH(SSTable ST, INtable IX,KeyType key ) { int I = 0, s, e; //s记录在查找表中的开始位置 //e记录在查找表中的结束位置 {在索引表中查找，确定s和e的值} {根据s和e的值在线性表中查找} return -1 }
1 Pi n
顺序表查找的平均查找长度为：
1 n n 1 ASLss (n i 1 ) n i 1 2
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第 8章
查找
折半查找
24
8.1.2 有序表的查找
第 8章
查找
折半查找的前提要求
想一想：英文字典的特点及英语单词的 查找过程。 英文字典是有序的，英语单词的查找用 的是折半查找。
第 8章
查找
是由同一类型的数据元素(或记录)构成的集合。 (2) 静态查找表：
仅作查询和检索操作的查找表。 (3) 动态查找表： 在查找时包含插入、删除或修改。
4
预备知识
有关概念
第 8章
查找
(4) 主关键字
可以识别唯一的一个记录的数据项（字段）。 (5) 次关键字 关联若干项记录的数据项（字段）。 (6) 查找 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或（记录）。
10
预备知识
8.1 静态查找表
8.2 动态查找表
8.3 哈希表
11
第 8章
查找
8.1
静态查找表
8.1.1 顺序表的查找 8.1.2 有序表的查找 *8.1.3 静态树表的查找 8.1.4 索引顺序表的查找 //自学
12
8.1 静态查找表
静态查找表的抽象数据类型
第 8章
查找
ADT StaticSearchTable { D是具有相同特性的数据元素的集 数据对象D： 合。每个数据元素含有类型相同的 关键字，可唯一标识数据元素。 数据关系R：数据元素同属一个集合。 基本操作 P： 见下页 } ADT StaticSearchTable
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预备知识
有关概念 (7) 查找成功 查找表中存在满足条件的记录。 (8) 查找不成功 查找表中不存在满足条件的记录。
第 8章
查找
6
预备知识 类型定义
第 8章
查找
typedef float Keytype; //Keytype定义为浮点数据类型
typedef int Keytype; //Keytype定义为整型数据类型 typedef char *Keytype; //Keytype定义为字符指针数据类型
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8.1 静态查找表
第 8章
查找
基本操作
Create(&ST, n); //建立静态查找表 Destroy(&ST); //销毁静态查找表
Search(ST, key); //按关键字字key查找 Traverse(ST, Visit()); //遍历查找表
14
第 8章
查找
8.1 静态查找表 8.1.1 顺序表的查找
31
8.1.2 有序表的查找 折半查找表算法与实现
第 8章
查找
while (low <= high) { mid = (low + high) / 2; if （EQ (key , ST.elem[mid].key) ) return mid; // 找到待查元素 else if ( LT (key , ST.elem[mid].key) ) high = mid - 1; // 继续在前半区间进行查找 else low = mid + 1; // 继续在后半区间进行查找 }