第7章数组-5查找算法的函数实现
第7章 减治法(《算法设计与分析(第3版)》C++版 王红梅 清华大学出版社)
比较对象,若 k 与中间元素相等,则查找成功;若 k 小于中间元素,则在中间元
算 法 设
计
素的左半区继续查找;若 k 大于中间记录,则在中间元素的右半区继续查找。不
与 分
析
断重复上述过程,直到查找成功,或查找区间为空,查找失败。
( 第
版 )
k
清 华
大
学
[ r1 … … … rmid-1 ] rmid [ rmid+1 … … … rn ] (mid=(1+n)/2)
Page 4
3
7.1.2 一个简单的例子——俄式乘法
【问题】俄式乘法(russian multiplication)用来计算两个正整数 n 和 m 的乘积
,运算规则:如果 n 是偶数,计算 n/2×2m;如果 n 是奇数,计算(n-1)/2×2m+
m;当 n 等于 1 时,返回 m 的值。
算
法
俄式乘法的优点?
与 分 析
2. 测试查找区间[low,high]是否存在,若不存在,则查找失败,返回 0;
( 第
3. 取中间点 mid = (low+high)/2; 比较 k 与 rmid,有以下三种情况:
版 )
3.1 若 k < rmid,则 high = mid - 1;查找在左半区进行,转步骤2;
清 华
3.2 若 k > rmid,则 low = mid + 1;查找在右半区进行,转步骤2;
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7.2.2 选择问题
【想法】假定轴值的最终位置是 s,则: (1)若 k=s,则 rs 就是第 k 小元素; (2)若 k<s,则第 k 小元素一定在序列 r1 ~ rs-1 中; (3)若 k>s,则第 k 小元素一定在序列 rs+1 ~ rn 中。
查找并返回值的函数
查找并返回值的函数在计算机编程中,函数用来执行特定任务并返回结果。
有些函数还需要查找特定数据并返回匹配结果。
这种查找并返回值的函数在编程中非常常见,并且可以应用于许多不同的领域。
本文将重点介绍查找并返回值的函数,其中包括常见的数据结构,如数组、列表和散列表,以及常见的算法,如线性搜索、二分查找和哈希表查找。
一、数组数组是一种最常用的数据结构之一,它可以在内存中存储一系列具有相同数据类型的值。
使用数组,我们可以轻松地找到特定索引处的值,并使代码具有可读性和可重复使用性。
要查找并返回数组中的值,我们可以使用以下代码:首先,我们需要定义数组并初始化它。
int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5};然后,我们可以编写一个函数来查找值:public static int findValue(int[] arr, int value) { for (int i = 0; i < arr.length; i++) { if (arr[i] == value) { return i; } } return -1; }在这个函数中,我们使用一个循环来遍历数组,并在每个索引上比较值。
如果找到值,我们返回它的索引。
如果没有找到,我们将返回-1。
这个函数可以应用于任何类型的数组,只需要将数据类型作为参数传递给函数。
二、列表列表是一种与数组类似的数据结构,它可以包含不同类型的元素,并且可以动态调整大小。
与数组不同,列表的大小可以根据需要进行操作,并且不会在内存中占用多余的空间。
要查找并返回列表中的值,我们可以使用以下代码:首先,我们需要定义列表并添加元素。
List<Integer> list = new ArrayList<>();list.add(1); list.add(2); list.add(3); list.add(4); list.add(5);然后,我们可以编写一个函数来查找值:public static int findValue(List<Integer> list, int value) { for (int i = 0; i < list.size();i++) { if (list.get(i) == value){ return i; } } return -1; }在这个函数中,我们使用一个循环来遍历列表,并在每个元素上比较值。
数组查找方法
数组查找方法数组查找方法在计算机科学中,数组是一种基本数据结构,它能够存储多个数据元素,并且能够按照一定的方式进行访问和操作。
数组中的元素可以是任何类型的数据,例如整型、浮点型、字符型等,它们在数组中是按照一定的顺序排列的。
当我们需要查找数组中的某个元素时,就需要使用数组查找方法来实现。
数组查找方法是指通过一定的算法实现对数组中某个元素的查找。
目前,最基本的数组查找方法有三种:线性查找、二分查找和哈希查找。
下面将逐一介绍这三种方法的原理、特点和应用场景。
一、线性查找线性查找,也称为顺序查找,是一种最简单、最基本的数组查找方法。
它的原理是从数组的第一个元素开始,逐一判断每个元素是否等于目标元素,如果找到目标元素,则返回该元素在数组中的下标,否则返回-1表示未找到。
具体实现方法如下:``` int linearSearch(int arr[], int n, int target) { for (int i = 0; i < n; i++){ if (arr[i] == target){ return i; } } return-1; } ```线性查找的特点是简单、易实现,但其时间复杂度较高,即O(n),因为需要对整个数组进行遍历。
因此,线性查找适用于数据规模较小、无序的数组查找,不适用于大规模、有序的数组查找。
二、二分查找二分查找,也称为折半查找,是一种效率较高的数组查找方法。
它的原理是首先将有序数组分成两个部分,然后根据目标元素与中间元素的大小关系,在左半部分或右半部分进行查找,直到找到目标元素或者划分的范围不再缩小。
具体实现方法如下:``` int binarySearch(int arr[], int n, int target) { int left = 0; int right = n - 1; while (left <= right) { int mid = (left + right) / 2; if (arr[mid] == target){ return mid; } else if(arr[mid] > target) { right = mid -1; } else { left = mid +1; } } return -1; } ```二分查找的特点是时间复杂度低,即O(log n),因为每次查找都将数据规模缩小为原来的一半。
《软件工程专业基础综合(840)》考试大纲
《软件工程专业基础综合(840)》考试大纲江西财经大学软件与通信工程学院第一部分《C程序设计》(占总分30%)参考书目:谭浩强,《C程序设计》(第3版),清华大学出版社2005年第2章数据类型、运算符与表达式【内容】1、C的数据类型2、常量和变量3、整型数据、实型数据、字符型数据4、变量赋初值5、各类数值型数据间的混合运算6、算术运算符和算术表达式7、赋值运算符和赋值表达式8、逗号运算符和逗号表达式【要求】1、掌握C语言的数据类型、常量与变量的概念,掌握标识符的命名规则2、掌握整型数据、实型数据和字符型数据的特点和使用3、掌握变量赋初值的方法4、掌握算术表达式、赋值表达式和逗号表达式的使用方法5、了解各类数值型数据间混合运算时类型转换的方法第3章最简单的C程序设计【内容】1、C语句概述2、程序的三种基本结构3、赋值语句4、数据输入输出的概念及在C语言中的实现5、字符数据的输入输出【要求】1、掌握C语言的分类、三种基本程序结构和赋值语句的使用方法2、掌握printf函数和scanf函数的格式和使用3、掌握字符数据的输入输出函数第4章逻辑运算和判断选取控制【内容】1、关系运算符和关系表达式2、逻辑运算符和逻辑表达式3、if语句和switch语句【要求】1、掌握关系运算符、关系表达式、逻辑运算符和逻辑表达式的使用2、掌握if语句和switch语句的格式和使用3、掌握条件运算符的格式和使用第5章循环控制【内容】1、while、do-while和for语句2、循环的嵌套3、break语句和continue语句【要求】1、掌握while、do-while和for语句的格式和使用2、掌握循环结构程序设计方法第6章数组【内容】1、一维数组的定义和引用2、二维数组的定义和引用3、字符数组、常用字符串处理函数【要求】1、掌握一维数组以及二维数组的定义和使用2、掌握字符串的使用和字符串函数的应用第7章函数【内容】1、函数定义的一般形式2、函数参数和函数的值3、函数的调用4、函数的嵌套调用5、变量的存储类别:自动变量、静态变量、外部变量、寄存器变量【要求】1、掌握函数定义的格式2、掌握函数的形式参数和实际参数以及函数调用时的参数传递3、掌握函数嵌套调用的方法4、掌握自动变量、静态变量、外部变量、寄存器变量的概念和作用域第8章预处理命令【内容】1、宏定义2、文件包含处理【要求】1、掌握宏定义和文件包含处理的使用第9章指针【内容】1、地址和指针的概念2、变量的指针和指向变量的指针变量3、数组的指针和指向数组的指针变量4、字符串的指针和指向字符串的指针变量【要求】1、了解地址和指针的概念2、掌握指针变量的定义及指向简单变量指针的使用方法第10章结构体和共同体【内容】1、结构体变量的定义、引用和初始化2、结构体数组的定义和使用3、指向结构体类型数据的指针4、共用体【要求】1、掌握结构体变量的定义、引用和初始化2、掌握结构体数组的定义和使用3、掌握指向结构体类型数据的指针第二部分《数据结构》(占总分40%)参考书目:严蔚敏,《数据结构》(C语言版),清华大学出版社2007年【考查目标】1. 理解数据结构的基本概念;掌握数据的逻辑结构、存储结构及其差异;实现各种基本操作。
查找算法的实现
查找算法的实现查找算法是计算机科学中的一种常见算法,用于在给定的数据集中查找特定值的位置或是否存在。
常用的查找算法包括顺序查找、二分查找、哈希查找等。
下面将分别介绍这些查找算法的实现,使用C语言进行编写。
1. 顺序查找(Sequential Search):顺序查找是最简单的查找算法,它通过逐个遍历数据集中的元素来查找目标值。
若目标值在数据集中存在,返回目标值的索引位置;若不存在,返回-1```cint sequentialSearch(int arr[], int n, int target)for (int i = 0; i < n; i++)if (arr[i] == target)return i;}}return -1;```2. 二分查找(Binary Search):二分查找是一种高效的查找算法,要求数据集为有序数组。
它通过将数据集分成两半,并与目标值进行比较,从而快速缩小查找范围。
若目标值存在,返回目标值的索引位置;若不存在,返回-1```cint binarySearch(int arr[], int n, int target)int left = 0;int right = n - 1;while (left <= right)int middle = left + (right - left) / 2;if (arr[middle] == target)return middle;} else if (arr[middle] < target)left = middle + 1;} elseright = middle - 1;}}return -1;```3. 哈希查找(Hash Search):哈希查找是一种利用哈希函数和哈希表进行查找的算法。
它通过将关键字映射到一个特定的地址来进行查找。
哈希查找的时间复杂度通常为O(1)。
若目标值存在,返回目标值的索引位置;若不存在,返回-1 ```c#define SIZE 1000int hashSearch(int arr[], int n, int target)int hashMap[SIZE] = {0};for (int i = 0; i < n; i++)int index = arr[i] % SIZE;if (hashMap[index] == target)return i;}hashMap[index] = arr[i];}return -1;```以上就是顺序查找、二分查找和哈希查找的C语言实现。
查找数字的函数
查找数字的函数查找数字的函数在编程中,我们经常需要查找一个数组中的数字,或者在一段文本中查找数字。
这时就需要使用查找数字的函数。
查找数字的函数通常有两种:一种是针对数字数组的查找函数,另一种是针对文本的查找函数。
本文将分别介绍这两种查找数字的函数。
一、针对数字数组的查找函数针对数字数组的查找函数主要包括以下几种:1. 线性查找线性查找是最简单的查找方法,通过一个一个地比较数字来定位目标数字。
这种方法的优点是代码简单易懂,缺点是效率低下。
当数字数组比较大时,线性查找的时间复杂度为O(n)。
下面是一个线性查找函数的示例代码:```c int LinearSearch(int arr[], int n, int k) { for (int i = 0; i < n; i++) { if (arr[i] == k) { returni; } } return -1; } ```此函数接受三个参数:一个整数数组arr、数组中元素的数量n,以及要查找的数字k。
它返回k在数组中的下标,如果不存在则返回-1。
2. 二分查找二分查找是一种更高效的查找方法,它利用数字数组已经排好序这一条件,通过不断缩小查找范围来定位目标数字。
这种方法的时间复杂度为O(log n)。
下面是一个二分查找函数的示例代码:```c int BinarySearch(int arr[], int n, int k){ int left = 0; int right = n - 1; while (left <= right) // 注意这里是小于等于号{ int mid = (left + right) / 2; if (arr[mid] == k) { returnmid; } else if (arr[mid] < k) { left = mid + 1; }else { right = mid -1; } } return -1; } ```此函数接受三个参数:一个整数数组arr、数组中元素的数量n,以及要查找的数字k。
最新VB教程 07 第七章
授课教师:赵海燕 2010年10--12月
第7章 数组与自定义数据类型
2
数组 7.1 数组概述
数组是变量的扩展,一个数组可以存储多个值,通过数组名和下
标对这些值进行存取。 1.数组的优点
与变量相比,数组有以下优点:
(1)数组能够保存多个值; (2)数组可与循环语句配合实现复杂算法; (3)数组可作通用过程的参数,传递大量的值; (4)数组可作函数过程的返回值,可返回大量的值; (5)数组常用来表示与一维、二维、三维空间分布相关的数据,非常 直观; (5)动态数组可根据需要开辟内存空间,优化程序、提高效率。
打开【例7.2】
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7.3 动态数组
当在编程时不能预料应该为数组定义多少个元素时,可以使用Visual Basic提供的动态数组。动态数组的维数和下标上下界可以在程序运行
过程中改变。
1, 定义动态数组
定义动态数组的的语法结构与定义常规数组相似,只是括号是空
的: Public|Private|Dim|Static动态数组名( )[As数据类型名] 定义语句确定了动态数组的名称、作用域和数据类型。在使用
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多维数组
多维数组是指三维或三维以上的数组,是在一维和二维概念上的扩展。多维数 组的定义、元素的访问方式与一维和二维数组类似。 【例】下面定义的是2个多维数组。 Dim a(3,3,4) As Integer ' 3维数组 Dim b(1 To 10,-4 To 5, 10,20) As Single ' 4维数组
m为下标下界,n为下标上界。m和n必须为整型常量,可以
是负值,并要求m≤n。
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(2)只指定下标上界,由Option Base语句指定下标下界: Dima(n)As... 在模块“代码”窗口顶部的声明段中使用以下语句定义下标下界是0或 1: Option Base0|1 使用“0”时,上界n必须是非负整数常量,使用“1”时,上界n必须是 正整数常量。如果没使用Option Base语句,默认为0。
查找算法的基本原理和实现方式
查找算法的基本原理和实现方式查找算法的基本原理和实现方式一、引言在日常生活中,查找一份文件、一个电话号码、一本书籍等等都成了家常便饭。
然而,如何高效地查找指定信息,却是一个值得研究的问题。
随着计算机技术的发展,查找算法也被广泛应用于各种应用领域。
本文将介绍查找算法的基本原理和实现方式。
二、查找算法的概念和分类查找算法,也称为搜索算法,是指在一个集合中寻找特定元素的过程。
在计算机科学中,查找算法被广泛应用于信息检索、数据挖掘、搜索引擎等领域。
根据查找的数据结构不同,查找算法可以分为线性查找和二分查找两种基本类型。
1.线性查找线性查找,也称为顺序查找,是一种简单的查找方式,它是从数据结构的一端开始,逐个比较每个元素直到找到目标元素或者循环到达数据结构的另一端。
线性查找适用于存储结构不规则、无序的数据集合,但是因为其搜索效率较低,当数据量较大时不适合使用。
2.二分查找二分查找是一种高效的查找算法,其基本思想是将有序数组分成两个部分,分别比较目标元素与中间元素的大小,通过不断缩小查找范围,最终找到目标元素。
由于二分查找每次可以排除一半元素,所以其查找效率较高,适用于查找规则、有序的数据结构。
三、搜索算法的实现方式查找算法的实现通常有多种方式,不同的实现方式具有不同特点,因此应该根据具体应用场景选择合适的算法。
1.线性查找的实现线性查找的实现非常简单,可以使用多种编程语言实现。
以下代码为在Python语言下实现的线性查找算法。
```pythondef linear_search(arr, target):"""在数组arr中查找目标元素target的位置"""for i in range(len(arr)):if arr[i] == target:return ireturn -1```在这段代码中,首先定义了一个名为linear_search的函数,它接受一个数组和一个目标元素作为输入。
查找函数的使用方法及实例
查找函数的使用方法及实例查找函数是编程中常用的一种功能,它可以帮助我们在大量的数据中快速找到所需的信息。
在不同的编程语言中,查找函数的名称和使用方法可能会有所不同,下面我将以几种常见的编程语言为例,介绍它们的查找函数的使用方法及实例。
一、Python中的查找函数在Python中,查找函数主要有两种:index()和find()。
它们的作用是在一个字符串中查找指定的子字符串,并返回第一次出现的位置。
1. index()函数index()函数的语法为:str.index(sub[, start[, end]])其中,str表示要查找的字符串,sub表示要查找的子字符串,start 和end表示查找的起始和结束位置。
如果找到了子字符串,则返回它的位置;如果没有找到,则会抛出ValueError异常。
下面是一个例子:```pythonstr1 = "Hello, World!"print(str1.index("o")) # 输出 4print(str1.index("l", 3, 7)) # 输出 3```2. find()函数find()函数的语法为:str.find(sub[, start[, end]])与index()函数类似,find()函数也是查找子字符串并返回位置的函数。
不同之处在于,如果没有找到子字符串,find()函数会返回-1,而不会抛出异常。
下面是一个例子:```pythonstr1 = "Hello, World!"print(str1.find("o")) # 输出 4print(str1.find("l", 3, 7)) # 输出 3print(str1.find("x")) # 输出 -1```二、Java中的查找函数在Java中,查找函数主要通过String类的indexOf()和lastIndexOf()方法来实现。
数组查询方法
数组查询方法
数组查询是一种常见的数据结构,它用于存储一组数据。
它具有一组有序的元素,其中每个元素都有一个索引,用于快速查找和访问特定的元素。
数组查询的一个重要优势是它可以在时间上精确地定位和访问特定的元素。
数组查询可以通过索引查找元素来实现。
它的工作原理是,在索引查找的过程中,先通过索引值获取元素,然后在数组中查找相应的元素。
这样可以确保在查找和访问元素时不需要去遍历整个数组。
数组查询也可以通过搜索算法来实现。
搜索算法可以找到特定数组中的元素,并且不需要知道数组中元素的索引。
它使用一种称为“搜索”的技术,通过比较元素的值来找到特定的元素。
它可以节省许多时间,因为它不需要遍历整个数组,只需要检查一个元素的值。
数组查询的另一个优点是它可以提高性能。
由于它可以在不需要遍历整个数组的情况下访问特定的元素,因此它可以提高查询效率。
另外,它还可以改进算法的性能,因为它可以在不需要遍历整个数组的情况下定位特定的元素。
总而言之,数组查询是一种非常有用的数据结构,它可以在查询和访问特定元素时节省大量的时间,而且可以提高查询
性能和算法性能。
它是一种非常有用的工具,可以提高程序的执行效率。
详细解析常用查找算法及其实现
详细解析常用查找算法及其实现在计算机科学中,查找算法是一种用于在数据集合中查找特定元素的方法。
查找算法的效率和性能对于许多应用程序至关重要,例如数据库管理、搜索引擎和数据处理等。
本文将详细解析几种常用的查找算法,并探讨它们的实现方式和特点。
一、顺序查找顺序查找是最简单的查找算法之一。
它的基本思想是从数据集合的开头开始,依次比较每个元素,直到找到目标元素或者遍历完整个数据集合。
以下是顺序查找的 Python 代码实现:```pythondef sequential_search(arr, target):for i in range(len(arr)):if arri == target:return ireturn -1```顺序查找的时间复杂度为$O(n)$,其中$n$ 是数据集合的大小。
这意味着在最坏情况下,需要遍历整个数据集合才能找到目标元素。
然而,顺序查找的优点是实现简单,对于小型数据集合或者数据集合的顺序不重要的情况,它是一种可行的选择。
二、二分查找二分查找是一种在有序数据集合中进行查找的高效算法。
它的基本思想是通过不断将数据集合对半分割,比较目标元素与中间元素的大小,从而缩小查找范围,直到找到目标元素或者确定目标元素不存在。
以下是二分查找的 Python 代码实现:```pythondef binary_search(arr, target):low = 0high = len(arr) 1while low <= high:mid =(low + high) // 2if arrmid == target:return midelif arrmid < target:low = mid + 1else:high = mid 1return -1```二分查找的时间复杂度为$O(\log n)$,这使得它在大型有序数据集合中的查找效率非常高。
但是,二分查找要求数据集合必须是有序的,如果数据集合无序,需要先进行排序操作,这可能会增加额外的时间开销。
数据结构查找算法的实现
数据结构查找算法的实现引言在计算机科学中,数据结构是一种用来组织和存储数据的方式,而查找算法则是在数据结构中有效地搜索指定的数据项。
数据结构和查找算法是计算机科学中的重要概念,掌握了它们可以帮助我们更好地处理和利用数据。
本文将详细介绍不同类型的数据结构查找算法的实现方法。
二分查找算法二分查找算法是一种高效的查找算法,它适用于有序数组中查找指定元素。
该算法通过将数组分为两半来逐步寻找目标元素,直到找到目标元素或确定目标元素不存在。
下面是二分查找算法的实现步骤:1.初始化左指针left和右指针right分别指向数组的第一个元素和最后一个元素。
2.计算中间指针mid,即mid = (left + right) / 2。
3.如果中间元素等于目标元素,则返回中间索引。
4.如果中间元素大于目标元素,则将右指针right更新为mid - 1。
5.如果中间元素小于目标元素,则将左指针left更新为mid + 1。
6.重复步骤2到步骤5,直到找到目标元素或确定目标元素不存在。
二分查找算法的时间复杂度为O(log n),其中n为数组的长度。
哈希表查找算法哈希表是一种将键和值进行映射的数据结构,它可以通过哈希函数将键转换为对应的哈希码,并根据哈希码快速访问值。
哈希表查找算法适用于大规模数据集中的高效搜索。
下面是哈希表查找算法的实现步骤:1.构建哈希表,并根据数据集中的每个元素计算哈希码。
2.将每个元素插入到对应的哈希桶中。
3.当需要查找元素时,根据元素的哈希码定位到对应的哈希桶。
4.在哈希桶中使用线性探测或链表等方式查找目标元素。
5.如果找到目标元素,则返回该元素的值;如果未找到目标元素,则返回空值。
哈希表查找算法的时间复杂度通常为O(1),具有快速查找的特点。
然而,在哈希冲突的情况下,查找时间可能会增加。
二叉搜索树查找算法二叉搜索树是一种特殊的二叉树,它满足左节点小于父节点,右节点大于父节点的条件。
二叉搜索树查找算法适用于快速查找任意元素,并在对数据进行插入和删除操作时保持树的平衡。
数组的排序和查找
数组的排序和查找数组是一种常见的数据结构,它可以存储多个相同类型的元素,在实际应用中广泛被使用。
数组的排序和查找是数组操作中常见且重要的操作,本文将介绍数组的排序和查找算法。
一、数组的排序算法数组的排序是将数组元素按照一定的顺序重新排列的过程,常见的排序算法包括冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序等。
1. 冒泡排序冒泡排序是一种简单直观的排序算法,它的原理是比较相邻的两个元素,如果它们的顺序不符合要求,则交换它们的位置,重复这个过程直至排序完成。
2. 选择排序选择排序是一种简单直观的排序算法,它的原理是从待排序的数据中选择最小(或最大)的元素,将它与序列中的第一个元素交换位置,然后从剩余的数据中选择最小(或最大)的元素,将它与序列中的第二个元素交换位置,依此类推,直至排序完成。
3. 插入排序插入排序是一种简单直观的排序算法,它的原理是将待排序的数据插入到已经排序的序列中的合适位置,从而得到一个新的有序序列。
具体做法是将第一个元素看作已排序的序列,然后从第二个元素开始依次插入到已排序的序列中,直至排序完成。
4. 快速排序快速排序是一种高效的排序算法,它的原理是通过一趟排序将待排序的数据分割成独立的两部分,其中一部分的所有元素都比另一部分小,然后再按照此方法对这两部分数据分别进行快速排序,最后合并结果得到有序序列。
二、数组的查找算法数组的查找是在给定的数组中寻找指定元素的过程,常见的查找算法包括线性查找、二分查找等。
1. 线性查找线性查找是一种简单直观的查找算法,它的原理是从数组的第一个元素开始逐个比较,直至找到目标元素或遍历结束。
线性查找适用于无序数组和小规模数据的查找。
2. 二分查找二分查找是一种高效的查找算法,它的前提是数组已经有序。
它的原理是将目标元素与数组中间的元素进行比较,如果相等则查找成功,如果目标元素小于中间元素,则在数组的左侧继续查找,否则在数组的右侧继续查找,重复这个过程直至找到目标元素或区间为空。
查找算法的实现(C语言版)
实验五查找的实现一、实验目的1.通过实验掌握查找的基本概念;2.掌握顺序查找算法与实现;3.掌握折半查找算法与实现。
二、实验要求1.认真阅读和掌握本实验的参考程序。
2.保存程序的运行结果,并结合程序进行分析。
三、实验内容1、建立一个线性表,对表中数据元素存放的先后次序没有任何要求。
输入待查数据元素的关键字进行查找。
为了简化算法,数据元素只含一个整型关键字字段,数据元素的其余数据部分忽略不考虑。
建议采用前哨的作用,以提高查找效率。
2、查找表的存储结构为有序表,输入待查数据元素的关键字利用折半查找方法进行查找。
此程序中要求对整型量关键字数据的输入按从小到大排序输入。
一、顺序查找顺序查找代码:#include"stdio.h"#include"stdlib.h"typedef struct node{int key;}keynode;typedef struct Node{keynode r[50];int length;}list,*sqlist;int Createsqlist(sqlist s){int i;printf("请输入您要输入的数据的个数:\n");scanf("%d",&(s->length));printf("请输入您想输入的%d个数据;\n\n",s->length);for(i=0;i<s->length;i++)scanf("%d",&(s->r[i].key));printf("\n");printf("您所输入的数据为:\n\n");for(i=0;i<s->length;i++)printf("%-5d",s->r[i].key);printf("\n\n");return 1;}int searchsqlist(sqlist s,int k){int i=0;s->r[s->length].key=k;while(s->r[i].key!=k){i++;}if(i==s->length){printf("该表中没有您要查找的数据!\n");return -1;}elsereturn i+1;}sqlist Initlist(void){sqlist p;p=(sqlist)malloc(sizeof(list));if(p)return p;elsereturn NULL;}main(){int keyplace,keynum;//sqlist T;//T=Initlist();Createsqlist(T);printf("请输入您想要查找的数据的关键字:\n\n");scanf("%d",&keynum);printf("\n");keyplace=searchsqlist(T,keynum);printf("您要查找的数据的位置为:\n\n%d\n\n",keyplace);return 2;}顺序查找的运行结果:二、折半查找折半查找代码:#include"stdio.h"#include"stdlib.h"typedef struct node{int key;}keynode;typedef struct Node{keynode r[50];int length;}list,*sqlist;int Createsqlist(sqlist s){int i;printf("请输入您要输入的数据的个数:\n");scanf("%d",&(s->length));printf("请由大到小输入%d个您想输入的个数据;\n\n",s->length);for(i=0;i<s->length;i++)scanf("%d",&(s->r[i].key));printf("\n");printf("您所输入的数据为:\n\n");for(i=0;i<s->length;i++)printf("%-5d",s->r[i].key);printf("\n\n");return 1;}int searchsqlist(sqlist s,int k){int low,mid,high;low=0;high=s->length-1;while(low<=high){mid=(low+high)/2;if(s->r[mid].key==k)return mid+1;else if(s->r[mid].key>k)high=mid-1;elselow=mid+1;}printf("该表中没有您要查找的数据!\n");return -1;}sqlist Initlist(void){sqlist p;p=(sqlist)malloc(sizeof(list));if(p)return p;elsereturn NULL;}main(){int keyplace,keynum;//sqlist T;//T=Initlist();Createsqlist(T);printf("请输入您想要查找的数据的关键字:\n\n");scanf("%d",&keynum);printf("\n");keyplace=searchsqlist(T,keynum);printf("您要查找的数据的位置为:\n\n%d\n\n",keyplace);return 2;}折半查找运行结果:三、实验总结:该实验使用了两种查找数据的方法(顺序查找和折半查找),这两种方法的不同之处在于查找方式和过程不同,线性表的创建完全相同,程序较短,结果也一目了然。
算法的程序实现——数组、查找
算法的程序实现——数组、查找一、目标导学:1、 理解数组概念,学会用数组处理数据;2、 掌握顺序查找和二分查找算法,会编写相应的程序;二、数组☆引入:定义某个同学五门功课的成绩,可用五个变量yw,sx,yy,wl,hx 。
若定义全班学生的成绩,还采用此种单个变量定义的方法,需要定义很多变量,繁琐………可以利用变量的集合——数组来处理。
交流点拨:数组不是一种基本数据类型,而是一组相同类型的变量的集合,集合中的每个元素都是独立的变量,能够通过数组的序号被引用。
◆定义:Dim 数组名(常量) As 数据类型例:Dim yw(79) As Single其中包含80个变量:yw(0),yw(1),yw(2),……yw(79)◆赋值及其他操作:(一般要用到循环语句)自主探究:☆实例:输入10个学生的语文成绩,求平均分: (程序如右所示)若输入78, 98, 100, 87, 89, 67, 88, 90, 96, 80,得到的输出结果是:____________________________↑Low1 ↑M1↑High1High2↑↑M2↑↑low2low3M3↑↑↑high3三、查找自主探究:读右图程序,回答问题:若输入100,得到的输出结果是:____________________________若输入60,得到的输出结果是:____________________________该程序段实现的功能是:___________________________,实现这一功能的方法是:___________________________。
交流点拨:上述程序用的方法可以称为顺序查找法。
◆顺序查找:从数据的第一个元素开始,按照数据的顺序查找指定的关键值,如果被查找的某个数据元素和关键值匹配,查找成功;若所有数据元素均不与之匹配,查找失败。
上述程序若查找成功,则平均查找长度为____思考:有没有更好的查找方法?(如果数组是有序的?)分析:可以从中间开始查找,若小了从右侧的中间查找,或大了从左侧的中间开始查找。
数组查找算法
数组查找算法
数组查找算法是一种用于在数组中查找特定元素的算法。
以下是几种常见的数组查找算法:
1. 线性搜索(Linear Search):也称为顺序搜索,是一种简单直观的查找方法。
它从数组的第一个元素开始逐个遍历,直到找到目标元素或者遍历完整个数组。
2. 二分搜索(Binary Search):适用于已排序的数组。
它通过比较目标值与数组中间元素的大小关系,每次将搜索范围缩小一半,直到找到目标值或者搜索范围为空。
3. 哈希表查找(Hash Table Search):利用哈希函数将数组中的元素映射到哈希表中,并通过哈希函数快速查找目标值。
哈希表的查找时间复杂度通常为 O(1),但需要额外的空间来存储哈希表。
4. 二叉搜索树查找(Binary Search Tree Search):将数组元素构建成二叉搜索树,通过比较目标值与当前节点的大小关系,递归地在左子树或右子树中查找目标值。
5. 插值搜索(Interpolation Search):适用于有序且数值分布均匀的数组。
它根据目标值与数组元素的相对位置进行插值估计,从而减少搜索范围。
6. 跳表(Skip List):跳表是一种有序链表的变种数据结构,通过添加多级索引加速搜索。
它在有序链表的基础上增加了快速跳跃的功能,从而提高了查找的效率。
这些都是常见的数组查找算法,每种算法都有其适用的场景和特点。
在选择合适的查找算法时,需要考虑数组的特性、目标元素
的分布情况以及算法的时间复杂度和空间复杂度等因素。
常见查找算法c语言
常见查找算法c语言常见查找算法(C语言)一、引言在计算机科学和信息技术领域,查找算法是解决一系列问题的基础工具之一。
查找算法用于在数据集合中查找特定元素或确定元素是否存在。
C语言作为一种广泛应用的编程语言,拥有丰富的查找算法实现。
本文将介绍常见的几种查找算法及其在C语言中的实现。
二、线性查找算法线性查找算法是最简单的一种查找算法。
它的原理是逐个比较待查找元素和数据集合中的元素,直到找到匹配的元素或遍历完整个数据集合。
C语言中的线性查找算法可以通过遍历数组实现,代码如下:```cint linearSearch(int arr[], int n, int target) {for (int i = 0; i < n; i++) {if (arr[i] == target) {return i; // 返回元素的索引}}return -1; // 未找到元素}```三、二分查找算法二分查找算法也称为折半查找算法,它要求数据集合必须是有序的。
该算法通过将待查找元素与数据集合的中间元素进行比较,以确定待查找元素在前半段还是后半段,并继续在相应的半段中进行查找,直到找到匹配的元素或半段缩小为空。
C语言中的二分查找算法可以通过递归或循环实现,代码如下:```cint binarySearch(int arr[], int left, int right, int target) {while (left <= right) {int mid = left + (right - left) / 2;if (arr[mid] == target) {return mid; // 返回元素的索引}else if (arr[mid] < target) {left = mid + 1;}else {right = mid - 1;}}return -1; // 未找到元素}```四、哈希表查找算法哈希表查找算法是一种以空间换时间的查找算法。
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第7章数组——查找算法的函数实现
哈尔滨工业大学
苏小红
第7章 数组
线性查找(Linear Search )
不要求数据表是已排好序的
从线性数据表中的第一个(或最后一个)记录开始查找
依次将记录的关键字与查找关键字进行比较
当某个记录的关键字与查找关键字相等时,即查找成功
反之,查完全部记录都没有与之相等的关键字,则查找失败
Key
第7章数组
【例】
【例】
线性查找(Linear Search) 线性查找的性能
最好情况
最坏情况
Key
Key
猜数游戏
每次猜数允许用户直到猜对为止,
同时记录用户猜的次数,以此来反
要求数据表是已排好序的
先将表的中间位置记录的关键字与查找关键字比较 如果两者相等,则查找成功
否则将表分成前、后两个子表,根据比较结果,决定查找哪个子表
Key
Key
high low<=high 为假
并非吹毛求疵,鸡蛋里挑骨头
⏹mid = (high + low) / 2;
⏹如果数组很大,low和high之和大于有符号整数的极限值(在limits.h中定义)
就会发生数值溢出,使mid成为一个负数
⏹防止溢出的解决方案
修改计算中间值的方法,用减法代替加法
mid = low + (high - low) / 2;
二分查找的性能
比较次数少,查找速度快,平均性能好
每执行一次,都将查找空间减少一半,是计算机科学中分治思想的完美体现 最多所需的比较次数是第一个大于表中元素个数的2的幂次数
14(24 >14 )个数,最多比较的次数是4
缺点
要求待查表按关键字有序排列,否则需要先进行排序操作 必须采用顺序存储结构,插入和删除数据需移动大量的数据 适用于不经常变动而查找频繁的有序表
讨论
⏹查找算法与我们的生活密切相关,说说你在生活中经常使
用的查找操作?举例说明什么情况适合线性查找,什么情况适合二分查找?
⏹二分查找还可用于计算方程的根、计算两条线段的交点等。