查找技术之线性表 图解和代码实现

查找技术可从以下几个方面去讨论：

第一： 线性表的查找技术

第二：树表的查找技术

第三：散列表的查找技术





下面来讨论第一个：线性表的查找技术

1 顺序查找

1.1顺序表的顺序查找

基本思想：从线性表的一端向另一端逐个将关键码与给定值进行比较，若相等，则查找成功，给出该记录在表中的位置；若扫描完整个表都未找到，则失败，并给出信息



图片：





算法实现：

int SeqSearch1(int r[], int n, int k){    
      r[0]=k ;          //设置哨兵
      int i=n;
	  while (r[i]!=k)   //若r[i]与k相等，则返回当前i的值;否则继续比较前一个记录;
	     i--; 
	  return i;
}

1.2单链表的顺序查找

代码实现：

//LinkSearch.h
#ifndef LinkSEARCH_H
#define LinkSEARCH_H

struct Node
{
  int data;
  Node *next; 
};

class LinkSearch
{
 public:
    LinkList(int a[ ], int n);    //建立有n个元素的单链表
    void PrintList( );            //遍历单链表，按序号依次输出各元素
	int SeqSearch2(Node *first, int k);//查找单链表中是否存在元素k
	Node *GetFirst( );
 private:
   Node *first;              //单链表的头指针
};

#endif

//LinkSearch.cpp
#include "LinkSearch.h"
#include <iostream>
using namespace std;

/*
 * 前置条件：单链表不存在
 * 输    入：顺序表信息的数组形式a[],单链表长度n
 * 功    能：将数组a[]中元素建为长度为n的单链表
 * 输    出：无
 * 后置条件：构建一个单链表
 */

LinkSearch::LinkList(int a[],int n)
{
	first=new Node;                   //生成头结点
	Node *r,*s;
    r=first;                          //尾指针初始化
    for (int i=0; i<n; i++)
	{ 
		s=new Node; s->data=a[i];    //为每个数组元素建立一个结点
		r->next=s; r=s;              //插入到终端结点之后
	}
    r->next=NULL;    //单链表建立完毕，将终端结点的指针域置空
 }

/*
 * 前置条件：单链表存在
 * 输    入：无
 * 功    能：单链表遍历
 * 输    出：输出所有元素
 * 后置条件：单链表不变
 */

void LinkSearch::PrintList( )
{
	Node *p;
	p=first->next;
	cout<<"单链表中的元素为:"<<endl;
	while (p)
	{
		cout<<p->data<<"  ";
		p=p->next;
	}	
}

/*
 * 单链表的顺序查找
 */
int LinkSearch::SeqSearch2(Node *first, int k)
{  
	Node *p;
	int count=0;
	p=first->next; 
	int j=1;
    while ( p->data != k)
	{
		p=p->next;
		j++;count++;
	}
	if (p->data==k){
	 
		cout<<"\n"<<"比较的次数为:"<<count<<endl;
		return j;
	}   
   else{ 
      
		cout<<"比较的次数为:"<<count<<endl;
		return 0;
   }
}
/*
 * 取头节点
 */
Node* LinkSearch::GetFirst()
{
	return first;
}

2 拆半查找

前提要求： 所有记录必须按关键码有序，并且采取用顺序存储。

伪代码描述：



1. 设置初始查找区间；

low=1；high=n；

2. 测试查找区间［low，high］是否存在，若不存在，则查找失败；否则

3. 取中间点mid=(low+high)/2;比较k与r[mid]，有以下三种情况：

3.1 若k<r[mid]，high=mid-1；查找在左半区进行，转2；

3.2 若k>r[mid]，low=mid+1；查找在右半区进行，转2；

3.3 若k=r[mid]，查找成功，返回记录在表中位置mid；



图解：











算法实现：

（1）非递归实现

int BinSearch1(int r[ ], int n, int k)
{
	int low=0, high=n;      //设置初始查找区间
	while (low<=high)                   
	{ 
		int mid=(low+high)/2; //取中间点, 比较k与r[mid]，           
		if (k<r[mid])	
			high=mid-1;       
		else 
			if (k>r[mid]) 
				low=mid+1; 
			else 
				return mid;    //查找成功
	}	
  return 0;                    //查找失败
}

（2）递归实现

int BinSearch2(int r[], int low, int high, int k)
{
	if (low>high) 
		return 0;  //递归的边界条件
    else 
	{
		int mid=(low+high)/2;
        if (k<r[mid]) 
			return BinSearch2(r, low, mid-1, k);   //查找在左半区进行
        else 
			if (k>r[mid]) 
				return BinSearch2(r, mid+1, high, k);    //查找在右半区进行 
            else 
				return mid;
	}
}