用C语言实现查找算法

用C语言实现查找算法

学生姓名：*** 指导老师：***

摘要查找同人们每天的生活和工作息息相关，例如从电话号码本中查找某个电话号码，从成绩表中查找某个同学的成绩，从图书目录中查找某本书，从工资表中查找工资，从铁路时刻表中查找铁路时刻等。对于小规模的查找可以使用人力，对于大规模的查找活动使用计算机会更快、更准确【1】。因此，理解并会应用各种查找算法非常重要，本程序融合顺序查找，二分查找，二叉排序树，哈希算法等多种查找方法，我们可以从中比较并依据不同数据的特点使用不同的查找方法，具有较高的实用价值。C语言是一种结构化语言。它层次清晰，便于按模块化方式组织程序，易于调试和维护。C语言的表现能力和处理能力极强。既可用于系统软件的开发，也适合于应用软件的开发。此外，C语言还具有效率高，可移植性强等特点。因此，用C语言实现查找算法具有很高的实用性。

本程序主要包括四大块包括：（1）顺序查找；（2）二分查找；（3）二叉排序树；（4）哈希查找。

本程序根据实际生活的需要，满足各方的要求，因此，运用空间还可进一步提高。在课程设计中，程序的开发平台是Windows XP，程序设计语言采用C 语言，程序应用平台为Windows 2000/XP。采用自定义函数、数组和结构体来解决管理系统中的各种问题。程序经过调试和修改，基本实现了设计目标。

关键词程序设计；自定义函数；数组；结构体；查找算法

1 引言

1．1课题背景

在现代计算机应用中，程序设计占据重要地位，如学生成绩管理、万年历、网上问卷调查等等。用C语言实现查找算法要求实现顺序查找、二分查找、二叉排序树、哈希查找等多种查找方法。如何解决这些问题成为我研究的课题之一。作为一名学计算机的学生，光有理论知识是远远不够的，更重要的是我们的实际动手能力。学习计算机，理论能够指导我们的实践，能让我们在实践的应用过程中得心应手；反过来说，实践也能使我们对理论知识有更深刻的理解和体会，会促使我们更好的发现问题和解决问题，同时也使我在专业知识上的视野得到了很好的扩展。因此，综上所述，学计算机，最好的方法就是需要理论结合实际。而我们最缺乏的就是实践，因此，本次的课程设计给我们提供了一个很好的实践的机会。

程序设计实践课程设计是非常重要的综合性实践教学环节。通过该课程设计，进一步熟悉了软件开发的基本理论知识，了解了软件设计的一般步骤，掌握了软件开发的常用技巧，并且学会了更多的解决软件开发过程常见问题的方法。运用所学的数据结构的基本原理、基本知识和基本技巧，解决某一具体的实际问题，培养我们综合分析和解决问题的能力，为今后分析、设计、开发和调试程序打下坚实的基础【3】。

1.2程序设计目的

1、巩固面数据结构的基本理论知识

2、进一步熟悉Visual C++6.0的编程环境，掌握相关控件的使用方法

3、更深层次的理解自定义函数、数组和各种查找算法

4、增强实践操作能力

1.3程序设计内容

用C语言实现各种查找算法的想法来源于生活和工作中的需要。如今，随着社会的飞速发展，信息时代改变着人们的各种生活方式。人们的联系信息、联系方式变得复杂而多样化，人们的日常生活中也要求各类查找，由于传统的查找不方便、功能单一等缺陷已经无法胜任它的“时代使命”，因而，用计算机编程来实现各种查找方法已成为时代的迫切需要。此程序只是一个初步构想，可以将其应用到人们日常生活中的各种查找，很有现实意义。

用C语言实现各类查找，它的内容对于电子产品来说是至关重要的，它能够为电子产品的使用者提供充足的信息和快捷的查询手段。用Visual C++6.0构建的各种查找方法，包括顺序查找、二分查找、二叉排序树、哈希查找等。本程序设计合理、操作方便、运行稳定、功能完备，具有较高的实用价值。

2 设计思路与方案

2.1查找算法整体结构

系统需要实现顺序查找、二分查找、二叉排序树、哈希查找四个模块，其中这四个模块又由其子程序实现，如图2.1所示：

图2.1 功能模块图

2.2 设计方案

编写一个程序，模拟查找算法管理系统。该系统主要有以下几个功能：（1）顺序查找子模块的实现：

顺序查找包括建立顺序表、输入表中数据、打印查找表、用哨兵查找法查找等几个内容，通过自定义函数，最终实现顺序查找的目的。

（2）二分查找法的实现：

二分查找法又叫折半查找法，它需要把无序表变为有序表（用Sort(SSTable *table )函数实现）之后再进行查找，设定3个变量——low、mid和high，以实现二分查找法的功能。折半查找过程是以处于区间中间位置记录的关键字和给定值比较，若相等，则查找成功，若不等，则缩小范围，直至新的区间中间位置记

录的关键字等于给定值或者查找区间的大小小于零时为止【2】。

（3）二叉排序树的实现：

从主菜单进入二叉排序树功能，用户可根据提示输入相应信息，包括二叉排序树的建立、输出、插入、删除、查找等，可以充分利用二叉排序树的特点，实现查找的功能，可以提高查找效率。

（4）哈希查找的实现：

从主菜单进入哈希查找功能，根据除留余数法构建哈希表，用二次探测法解决冲，用SearHash(HashTable H,int key,int *p)函数进行查找。

3 详细设计

3.1 主菜单模块

通过四个自定义函数——printSeq()、printBin()、printTree()、printHash()——简化了主菜单，使其更加简洁明了，同时采用模块化的结果，是程序更加清晰，增强了它的易读性。

3.2 顺序查找子模块

首先输入元素个数，然后输入这几个元素的值，用户再输入需要查询的数字即可得出查找结果，如果查找成功则显示出关键字所在的位置，否则显示“查找失败，表中无此数据”，如图3.2所示：

图3.2