数据结构-查找-二分查找-插值查找-斐波那契查找
程序员文章站
2022-07-12 09:47:11
...
二分查找:对半比较,再对半比较,直到找到或找不到;
插值查找:二分查找法的升级,根据查找的内容算出比率,取代二分之一。(效率最高)
斐波那契查找:也是二分查找法为基础,但是比率是按斐波那契数列进行的。
main.cpp
#include<iostream>
#include<stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include<string>
#include"structfun.h"
using std::string;
using std::printf;
using std::scanf;
using std::endl;
using std::to_string;
void main()
{
int data[MAXSIZE]={0};
int num=0,key;
printf("请输入数组个数:");
scanf("%d",&num);
InputArray(data,num);
PrintArray(data,num);
printf("排序后:\n");
SortArray(data,num);
PrintArray(data,num);
printf("请输入要查找的数:");
scanf("%d",&key);
BinarySearch(data,num,key);
FibonacciSearch(data,num,key);
system("pause");
}
structfun.h
//数据结构函数头文件
#include <stdio.h>
#include <iostream>
#include<string>
using std::cout;
using std::cin;
using std::string;
#define MAXSIZE 100
#define OK 1
#define ERROR 0
#define INFINITY 6430//无穷大
typedef string ElemType;
//二分查找法
void InputArray(int *a,int num);
void PrintArray(int *a,int num);
void BinarySearch(int *a,int num,int key);
void FibonacciSearch(int *a,int num,int key);
//5、斐波那契查找法(二分查找法上改进)
void FibonacciSearch(int *a,int num,int key);
void SortArray(int *a,int num);
structfun.cpp
#include<iostream>
#include<stdio.h>
#include<string>
#include<sstream>
#include"structfun.h"
#include"time.h"
#include<Windows.h>
using std::cout;
using std::cin;
using std::string;
using std::endl;
using std::ostringstream;
using std::stoi;
using std::to_string;
//查找
//1、输入数组
void InputArray(int *a,int num)
{
srand((int)time(0));
/*printf("输入要查找的数组:%p\n",a);*/
//随机生成一个数组
for(int i=1;i<=num;i++)
{
a[i]=rand()%(num*10);
//scanf("%d",&a[i]);
}
}
//2、打印数组
void PrintArray(int *a,int num)
{
for(int i=1;i<=num;i++)
{
printf("a[%d]=%d\n",i,a[i]);
}
}
//3、排序数组
void SortArray(int *a,int num)
{
for(int i=1;i<=num;i++)
for(int j=1;j<=num-i;j++)
{
if(a[j]>a[j+1])
{
a[j]=a[j]+a[j+1];
a[j+1]=a[j]-a[j+1];
a[j]=a[j]-a[j+1];
}
}
}
//4、二分查找及插值查找
void BinarySearch(int *a,int num,int key)
{
int first,last,mid=1,count=0;
first=1;
last=num;
while (a[mid]!=key&&first<last)
{
//mid=(first+last)/2;
if(a[first]>key||a[last]<key)//解决找不到死循环
break;
mid=first+((float)(key-a[first])/(float)(a[last]-a[first]))*(last-first);//二分查找法改进,根据要查找的key计算比率,提高查找效率
if(key>a[mid])
{
first=mid+1;
}
if(key<a[mid])
{
last=mid-1;
}
count++;
}
if(a[mid]==key)
printf("找到了,查找次数为%d在a[%d]\n",count,mid);
else
printf("*没找到,找了%d次\n",count);
}
//5、斐波那契查找法(二分查找法上改进)
void FibonacciSearch(int *a,int num,int key)
{
//0,1,1,2,3,5,8,13,21 斐波那契数列
//首先得到一个到num的斐波那契数列
int fibo[MAXSIZE]={0};
int k=0,first=1,last=num,mid,count=0;
fibo[0]=0;
fibo[1]=fibo[2]=1;
for(int i=3;fibo[i-1]<num;i++)
{
fibo[i]=fibo[i-1]+fibo[i-2];
}
while(fibo[k]-1<num)//查找num在fibo中的位置
k++;
for(int i=num;i<fibo[k]-1;i++)
a[i]=a[num];
while(first<=last)
{
count++;
mid=first+fibo[k-1]-1;
if(key<a[mid])
{
last=mid-1;
k=k-1;
}
else if(key>a[mid])
{
first=mid+1; //比较难理解的是K=K-2,新的区间是first=mid+1到last这一段,而这一段的元素个数就是(fibo[k]个)
k=k-2;//所以下一个(first=mid+1到last这一段的黄金分割点的位置)mid的算法就应该是first+fibo[(k-2)-1]-1,所以这里用k=k-2
}
else
{
if(mid<=num)
{
printf("找到了,在a[%d],找了%d次\n",mid,count);
break;
}
}
}
if(key!=a[mid])
{
printf("没找到,找了%d次\n",count);
}
}