C语言编程之初识数组线性查找和二分查找
作者:Booksort
先来了解一下什么是查找,
额,好吧,这没什么可了解的,
就是查找数组中的某个元素的位置或是否存在。
就这,没了。直接了解查找算法吧。
线性查找
线性查找与二分查找有些差别。
数组内元素可以是混乱无序的,即没有按顺序储存。这方法很简单,就是从首元素开始,依此向后查找,比较。仅此而已。运用循环,依次对比。
看代码吧。
#include <stdio.h> int main(void) { int arr[] = { 5,4,6,8,7,9,10,2,3,1 }; int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//计算数组的元素个数 int i; int n; scanf("%d", &n);//输入要查找的元素 for (i = 0; i < len; i++) { if (arr[i] == n) { printf("%d的下标是%d\n", n, i); break;//找到后就直接跳出循环 } } if (i == len)//因为如果数组元素全部遍历一遍后,都没有i++等于len后,便跳出循环再判断说不存在。 printf("Don't have number %d\n", n); return 0; }
线性查找非常简单但,要是数组元素较大,就比较麻烦,毕竟要一个个遍历过去时间复杂度为n。
二分查找
来看看二分查找,就是高中数学学到过的二分法,原理相当简单。但是它只能查找已经排序好的数组,与线性查找相比,有些局限性。
通过比较数组中间数据与目标数据的大小,来判断是在中间数据的左边还是右边,瞬间缩小一半的运算量。再按照这种继续比较,直到找到或找不到为止。
#include <stdio.h> int main(void) { int n; scanf("%d", &n); int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}; int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); int left = 0; int right = len - 1; int mid; while (left <= right) { mid = (left + right) / 2; if (arr[mid] > n) { right = mid-1; } else if (arr[mid] < n) { left = mid+1; } else { break; } } if (left <= right) printf("%d的下标是%d\n", n, mid); else printf("DON't have number %d\n", n); return 0; } /*int i = 1;
看张图吧,方便理解与记忆。
看代码中的,中间元素是5,在5的右边,再把不需要的元素移出比较范围,再,重新设置中间元素,进行比较。
再拿8进行比较,在8左边。重新规划范围。
7比6大,则在6右边,继续比较。
此时,left==right,跟据while循环条件,依旧可以进入循换,但arr[mid]7,说明已经找到那个元素,会break;跳出循环,再判断条件满足left<=right,说明依旧成立,就输出。
否则,如果目标元素是11,则一直会是中间元素的右边。
再left=MID+1就是10,此时,leftright,循环还没结束,这一次,mid等于10还是比11小,left=10+1,而此时,left>right,不符合条件,循环结束,再判断,不符合条件,就进入else,,说明,11不在数组内。
我第一次写二分查找时,没有写
left = mid+1; right = mid-1;
而是写
right = mid; left = mid;
本以为差不多,额,事实上确实差不多,不过当目标数据不在数组内时,要提前判断。如果直接以上面代码的形式,改条件,就会造成,left一直是9,right一直是10,mid也一直是9,无法跳出循环,造成这样的死循环局面。
当写二分查找时一定要切记。
这两个查护,目前就这些。
如有问题,烦请大佬指点一二。
谢谢观看。
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