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思考问题 数据存放在计算机中如何查找? 查找方法有所不同吗?不同方法的查找效率有区别吗? 基本的查找方式有几种? 教学目标 了解有关查找的 基本概念 查找的主要算法 教学要求 通过本单元的学习,了解、掌握有关查找的: 基本概念 查找、平均查找长度 主要查找算法 顺序查找、折半查找、分块查找 哈希查找 本单元涉及的内容 第3章 3.1 基本的查找技术 3.2 哈希表技术 一、基本概念 查找 查找表 静态查找 动态查找 平均查找长度 查找 查找 就是在给定的DS中找出满足某种条件的结点;若存在这样的结点,查找成功;否则,查找失败。 查找表 是一组待查数据元素的集合。 静态查找 是仅仅进行查询和检索操作,不改变查找表中数据元素间的逻辑关系的查找。 动态查找 是除了进行查询和检索操作外,还对查找表进行插入、删除操作的查找,动态地改变查找表中数据元素之间的逻辑关系。 平均查找长度 平均查找长度 (ASL-Average Search Length) 在查找过程中,对每个结点记录中的关键字要进行反复比较,以确定其位置。因此,与关键字进行比较的平均次数,就成为平均查找长度。 它是用来评价一个算法好坏的一个依据。 对含有n个数据元素的查找表,查找成功时的平均查找长度为: 基本的查找技术 顺序查找 折半查找 分块查找 1.顺序查找 算法思想: 最古老的算法。从第1个元素到最后1个元素,逐个进行比较。 查找表的存储结构 既适用于顺序存储结构 也适用于链式存储结构 算法描述 算法讨论 算法描述 查找操作步骤: step1 从第1个元素开始查找; step2 用待查关键字值与各结点(记录)的关键字值逐个进行比较;若找到相等的结点,则查找成功;否则,查找失败。 顺序查找算法 seq_search(int *item ,n , key ) { int i=0 ; while ( i n item[i] != key ) i++; /* 查找key的循环 */ if (item[i]= = key ) { printf(“查找成功 !\n”); return (i); } else { printf(“查找失败 !\n”); return (-1);} } 顺序查找算法(改进算法) seq_search_adv(int *item ,n , key ) { int i=0 ; item[n]=key ; /* 设置哨兵 */ while ( item[i]!= key ) i++; /* 查找key */ if ( i n ) /* 如果 i = n,没找到 */ { printf(“查找成功 !\n”); return (i); } else { printf(“查找失败 !\n”); return (-1); } } 注: 设置哨兵目的在于免去查找过程中每一步都要检测整个表是否查完 顺序查找算法中,执行频率最高的是while语句,改进后,可以节省近一半的时间 顺序查找算法主程序 #include “stdio.h” #define n 7 main() { int key,loc=0; int a[10]={43,15,21,37,2,5,82}; printf(“Input key:”); scanf(“%d”,key); loc=s_search_adv(a,n,key); if (loc 0) printf(“loc=%d,key=%d\n”,loc,key); } 算法讨论 平均查找长度ASL在等概率的情况下 2.折半查找 算法思想: 将有序数列的中点设置为比较对象,如果要找的元素值小于该中点元素,则将待查序列缩小为左半部分,否则为右半部分。 即通过一次比较,将查找区间缩小一半。 二分查找的先决条件是查找表中的数据元素必须有序。 算法描述 算法步骤: step1 首先确定整个查找区间的中间位置, mid = ( left + right )/ 2 step2 用待查关键字值与中间位置的关键字值进行比较; 若相等,则查找成功; 若大于,则在后半区域继续进行二分查找; 若小于,则在前半区域继续进行二分查找。 对确定的缩小区域再按二分公式,重复上述步骤; 最后,得到结果: 要么,查找成功, 要么,查找失败。 存储结构 用一维数组存放。 折半查找算法举例 对给定数列(有序){ 3,5,
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