14.查找概论与顺序查找,14查找概论顺序
一、查找概论 1.查找:即根据给定的某个值,在查找表中确定一个其关键字等于给定值的数据元素(或纪录)。若表中不存在关键字等于给定值的纪录,则称查找不成功,此时查找的结果可给出一个"空"纪录或"空"指针。另外,查找表按照操作方式来分有两大种:静态查找表和动态查找表。 (1)查找表(Search table):是由同一类型的数据元素(或纪录)构成的集合; (2)关键字(Key):是数据元素中某个数据项的值,又称为键值,用它可以标志一个数据元素,也可以标志一个纪录的某个数据项(字段),又称关键码; (3)主关键字:若此关键字可以唯一地标志一个纪录,则称此关键字为主关键字(Primary Key),主关键字所在的数据项成为主关键码; (4)次关键字(Secondary Key):对于那些可以识别多个数据元素(或纪录)的关键字,我们称为次关键字;2.静态查找表(Static Search Table):只作查找操作的查找表。 它的主要操作有: (1)查询某个"特定的"数据元素是否在查找表中; (2)检索某个"特定的"数据元素和各种属性。 3.动态查找(Dynamic Search Table) 在查找过程中同时插入查找表中不存在的数据元素,或者从查找表中删除已经存在的某个数据元素。它的主要操作有: (1)查找时插入数据元素; (2)查找时删除元素数据元素; 注释:为了提供查找的效率,我们需要专门为查找操作设置数据结构,即改变数据元素之间的关系(表、树等结构)。
二、顺序表查找 1.定义:顺序查找又称线性查找,是最基本的查找技术,它的查找过程是:从表中第一个(或者最后一个)纪录开始,逐个进行纪录的关键字和给定值比较,若某个纪录的关键字和给定值相等,则查找成功,找到所查的纪录;如果直到最后一个(或第一个)纪录,其关键字和给定值比较都不等时,则表中没有所查的纪录,查找不成功。 2.顺序表查找算法 /*顺序查找:a为数组,n为要查找的数组个数,key为要查找的关键字*/ int Sequential_Search(int *a,int n,int key) { int i; for(i=1;i<n;i++) { if(a[i]==key) return i; //返回该关键字的纪录位置 } } 3.顺序表查找优化 由于一般的顺序查找算法每次循环时,都需要对i是否小于等于n作判断。从某些程序上来说,当总数据量很多的时候,该判断无疑降低了查找的效率。我们可以通过在尽头设置一个"哨兵"的方法,来解决每次i与n作出比较的问题来提高查找效率。优点:实现简单,小型数据查询效率较高。缺点:n很大时,查找效率很低。 /*有哨兵顺序查找*/ int Sequential_Search2(int *a,int n,int key) { int i; a[0]=key; //设置a[0]为关键字值,我们称之为"哨兵" i=n; //循环从数组尾部开始 while(a[i]~=key) { i--; } return i; //返回0则说明查找失败 } 分析:此代码从尾部开始查找,如果在a[i]中有key则返回i值,查找成;否则一定在最终的a[0]处等于key,此时返回的是0,即说明a[1]~a[n]中没有关键字key,查找失败。 时间复杂度:最好情况为O(1),最坏为O(n);查找失败n+1次时间复杂度为O(n);平均查找次数为(n+1)/2,即平均复杂度为O(n)。
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