【经典算法】折半查找

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查找的基本概念

在计算机科学中定义为:在一些(有序的/无序的)数据元素中,通过一定的方法找出与给定关键字相同的数据元素的过程叫做查找。也就是根据给定的某个值,在查找表中确定一个关键字等于给定值的记录或数据元素。

查找算法的效率评价

平均查找长度ASL

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查找成功的ASL:

来源:王道考研

查找失败的ASL:

来源:王道考研

查找分类

  • 顺序查找
  • 折半查找
  • 索引查找
  • B树/B+树
  • 散列查找

折半查找

解释

在元素已经有序的前提下,每次用mid与指定元素比较,这样可以筛去一半元素加快查找速度。

代码实现(c语言)

# include<stdio.h>
# include<string.h>
int main()
{
    int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
    int k = 8;
    int left = 0;
    int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    int right = sz - 1;
    while (left <= right)
    {
        int mid = (left + right) / 2;//核心所在
        if (arr[mid] > k){
            right = mid - 1;
        }
 
        else if (arr[mid] < k){
            left = mid + 1;
        }
 
        else{
            printf("找到了:%d\n", mid);
            break;
        }
    }
 
        if (left > right)//找不到
        {
            printf("找不到了\n");
        }
    return 0;
}

解释:

  1. int mid = (left + right) / 2;这句是折半查找的核心语句,作用就是计算两边元素之和除2(为中间元素)与要查找的元素做对比,进而确定查找数的范围。

  2. if (arr[mid] > k)表示情况一:求出的中间数若>要查找的数,就将右下标移位到mid的左边一位,之后再求出左下标与更新的右下标的中间元素,更新出新的范围,再与要找元素重新进行对比。

  3. else if (arr[mid] < k)表示情况二:求出的中间数若 <要查找的数,就将左下标移位到mid的右边一位,之后再求出左下标与更新的右下标的中间元素,更新出新的范围,再与要找元素重新进行对比。

  4. else表示情况三:若恰好相等,则直接跳出循环,printf打印输出。

  5. if (left > right)表示情况四:找不到。

折半查找评价

缺点:要有序顺序表(链表不合适呀)