二分查找法和顺序查找的实现
二分査找
二分査找就是折半查找,其基本思想是:首先选取表中间位置的记录,将其关键字与给定关键字 key 进行比较,若相等,则査找成功;若 key 值比该关键字值大,则要找的元素一定在右子表中,则继续对右子表进行折半查找:若key值比该关键宇值小,则要找的元素一定在左子表中,继续对左子表进行折半査找。如此递推,直到査找成功或査找失败(或査找范围为 0)
int binary_search(int key,int a[],int n) //自定义函数binary_search()
{
int low,high,mid,count=0,count1=0;
low=0;
high=n-1;
while(low<high) //査找范围不为0时执行循环体语句
{
count++; //count记录査找次数
mid=(low+high)/2; //求中间位置
if(key<a[mid]) //key小于中间值时
high=mid-1; //确定左子表范围
else if(key>a[mid]) //key 大于中间值时
low=mid+1; //确定右子表范围
else if(key==a[mid]) //当key等于中间值时,证明查找成功
{
printf("查找成功!\n 查找 %d 次!a[%d]=%d",count,mid,key); //输出査找次数及所査找元素在数组中的位置
count1++; //count1记录查找成功次数
break;
}
}
if(count1==0) //判断是否查找失敗
printf("查找失敗!"); //査找失敗输出no found
return 0;
}
int main()
{
int i,key,a[100],n;
printf("请输入数组的长度:\n");
scanf("%d",&n); //输入数组元素个数
printf("请输入数组元素:\n");
for(i=0;i<n;i++)
scanf("%d",&a[i]); //输入有序数列到数组a中
printf("请输入你想查找的元素:\n");
scanf("%d",&key); //输入要^找的关键字
binary_search(key,a,n); //调用自定义函数
printf("\n");
return 0;
顺序查找
静态查找表用顺序存储结构表示时,顺序查找的查找过程为:从表中的最后一个数据元素开始,逐个同记录的关键字做比较,如果匹配成功,则查找成功;反之,如果直到表中第一个关键字查找完也没有成功匹配,则查找失败。
typedef struct {
keyType key;//查找表中每个数据元素的值
//如果需要,还可以添加其他属性
}ElemType;
typedef struct{
ElemType *elem;//存放查找表中数据元素的数组
int length;//记录查找表中数据的总数量
}SSTable;
//创建查找表
void Create(SSTable **st,int length){
(*st)=(SSTable*)malloc(sizeof(SSTable));
(*st)->length=length;
(*st)->elem =(ElemType*)malloc((length+1)*sizeof(ElemType));
printf("输入表中的数据元素:\n");
//根据查找表中数据元素的总长度,在存储时,从数组下标为 1 的空间开始存储数据
for (int i=1; i<=length; i++) {
scanf("%d",&((*st)->elem[i].key));
}
}
//查找表查找的功能函数,其中key为关键字
int Search_seq(SSTable *st,keyType key){
st->elem[0].key=key;//将关键字作为一个数据元素存放到查找表的第一个位置,起监视哨的作用
int i=st->length;
//从查找表的最后一个数据元素依次遍历,一直遍历到数组下标为0
while (st->elem[i].key!=key) {
i--;
}
//如果 i=0,说明查找失败;反之,返回的是含有关键字key的数据元素在查找表中的位置
return i;
}
int main() {
SSTable *st;
Create(&st, 6);
getchar();
printf("请输入查找数据的关键字:\n");
int key;
scanf("%d",&key);
int location=Search_seq(st, key);
if (location==0) {
printf("查找失败");
}else{
printf("数据在查找表中的位置为:%d",location);
}
return 0;
}
可运行代码中设置了一个固定长度为 6 的顺序表,例如在查找表为{1,2,3,4,5,6}
找到关键字为 1 的数据元素的位置,则运行效果为:
输入表中的数据元素:
1 2 3 4 5 6
请输入查找数据的关键字:
2
数据在查找表中的位置为:2
同时,在程序中初始化创建查找表时,由于是顺序存储,所以将所有的数据元素存储在数组中,但是把第一个位置留给了用户用于查找的关键字。例如,在顺序表{1,2,3,4,5,6}
中查找数据元素值为 7 的元素,则添加后的顺序表为:
顺序表的一端添加用户用于搜索的关键字,称作“监视哨”。
图中监视哨的位置也可放在数据元素 6 的后面(这种情况下,整个查找的顺序应有逆向查找改为顺序查找)。
放置好监视哨之后,顺序表遍历从没有监视哨的一端依次进行,如果查找表中有用户需要的数据,则程序输出该位置;反之,程序会运行至监视哨,此时匹配成功,程序停止运行,但是结果是查找失败。
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