顺序查找和折半查找

顺序查找和折半查找

• • 1.顺序查找
  • 2.折半查找
  • 3.顺序查找和折半查找

1.顺序查找

顺序查找就是从数组的第一个元素开始，依次比较，直到找到目标数据或查找失败。

顺序查找举例：查找数组中是否存在值 432。

public class FindTest {
    public static void main(String[] args) {
        int i;
        int[] arr={1,2,4,5,54,321,867,432,3};
           for( i=0;i<arr.length;i++){      // 顺序遍历数组中的值
          // 判断是否存在元素432
           if(arr[i]==432){
                System.out.print("目标值的索引为："+i);
                break;
            }
             if(i==arr.length-1){
                System.out.println("数组中没有对应的值");
            }
         }
    }
}

输出结果：

目标值的索引为：7

2.折半查找

能使用折半查找的前提是数组中的数据是有序的。

1)折半查找的原理：

假设查找的数组区间为 [min,max]，min 代表起始索引，max 代表结束索引，T 代表需要查找的值。

• 第一步：确定该区间的中间位置 K；
• 第二步：将查找的值 T 与 array[k] 比较。若相等，查找成功返回此位置；否则确定新的查找区域，继续折半查找；
• 第三步：若 array[k]>T，由数组的有序性可知 array[k,k+1,……,max] 中的每个值都大于 T，故新的区间为 array[min,……，K-1]，若 array[k]<T，同理可得新的查找区间为 array[k+1,……，max]。

每一次查找与中间值比较，可以确定是否查找成功，不成功的话下一次查找区间将缩小一半。

2)折半查找举例：

查找数组中是否存在等于 80 的元素。

        public static void main(String[] args) {
            int [] arr={5,13,19,21,37,56,64,75,80,88,92};     // 数组必须是有序的    
            // 定义三个变量分别记录最大、最小、中间的查找范围索引值
            int max=arr.length-1;
            int min=0;
            int mid;
            int target=21;
            mid=(max+min)/2;
            while(true) {
                if(target<arr[mid]) {     // 如果目标元素小于中点元素            
                    max = mid-1;     // max向mid前移动
                }
                else if(target>arr[mid]) {     // 如果目标元素大于中点元素     
                    min = mid+1;     // min向mid后移动
                }
                else {
                    System.out.println(mid);     // 找到目标元素
                  break;
                }
                if(max<min) {     // 没有找到的情况
                    System.out.println("没有找到");
                    break;
                }
                mid=(max+min)/2;       // 重新计算中间索引值
            }
        }

执行结果：

3

3)举例：使用折半方法查找数组中某元素的索引，并统计出查找次数

具体要求如下：

接收给定的数据（如：4 88 43 43 98 #…，其中第一个数代表数组长度，第二个数代表需要查找的元素，其余数代表数组元素，# 号用于终止接收数据），遇到 # 号终止接收；
创建数组，使用折半方法查找数组中某元素的索引，并统计出查找次数。

注意：数字分隔符为空格。

测试输入：

6 78 4 34 78 458 488 788 #

预期输出：

索引值：2。查找次数：1。

测试输入：

6 786 4 34 78 458 488 788 #

预期输出：

没有找到

import java.util.Scanner;

public class FindTest {
    public static void main(String[] args) {
		
        // 请在 Begin-End 间编写代码
        /********** Begin **********/
        // 定义变量
        int n,count;
        // 接收给定数据
        Scanner input = new Scanner(System.in);
        n = input.nextInt();
        count = input.nextInt();
        // 定义数组
        int a[]= new int[n];
        // 给数组赋值
       for(int i=0;i<n;i++){
            a[i]=input.nextInt();
        }
        // 查找给定元素索引，并输出查找次数                 
        int max=a.length-1;    // 定义三个变量分别记录最大、最小、中间的查找范围索引值
        int min=0;
        int mid;
        int target=count;
        int t=0;   //记录查找的次数
        mid=(max+min)/2;
        while(true) {
            t++;
            if(target<a[mid]) {     // 如果目标元素小于中点元素            
                max = mid-1;     // max向mid前移动                
            }
            else if(target>a[mid]) {     // 如果目标元素大于中点元素     
                min = mid+1;     // min向mid后移动                
            }
            else {               
                System.out.printf("索引值：%d。查找次数：%d。",mid,t);     // 找到目标元素
              break;
            }
            if(max<min) {     // 没有找到的情况
                System.out.println("没有找到");
                break;
            }
            mid=(max+min)/2;       // 重新计算中间索引值
        }
        /********** End **********/
    }
 }

3.顺序查找和折半查找

在查找速度方面，顺序查找自然是不及折半查找，我们代码中数组的长度比较小，没有太大差距，当数据量较大时，我们就能明显感觉到运行时间差距了。

从另一方面来说，顺序查找对数据要求不高，无需数据按照某种方式排列，也无需指定存储格式，顺序存储可以，链式存储也可以。所以从应用范围来说，顺序查找算法自然会更好。

本文地址：https://blog.csdn.net/qq_45896330/article/details/110265174