折半查找算法及代码?

一、折半查找算法及代码?

#include<iostream>

#define MAX_SIZE 102

using namespace std;

template <class T>

int BinarySearch(T a[],const T&x,int n,int left,int right)

{

if(left>=right)

return -1;

else

{

if(a[(left+right)/2]==x)

return (left+right)/2;

else if(x>=(left+right)/2)

return BinarySearch(a,x,n,(left+right)/2+1,right);

else if(x<(left+right)/2)

return BinarySearch(a,x,n,left,(left+right)/2-1);

}

}

int main()

{

int a[MAX_SIZE];

int i,len,x,p;

cin>>len;

for(i=0;i<len;i++)

cin>>a[i];

cin>>x;

p=BinarySearch(a,x,len,0,len-1);

if(p==-1)

cout<<"该数不存在!"<<endl;

else

cout<<p+1<<endl;

return 0;

}

二、折半查找的适用条件?

适用的前提条件:

1. 存储在数组中(例如一维数组)

2. 数组元素为有序(例如升序)查找的基本思想:折半查找,设查找的元素为value value与中间元素(middle = left + (right -left) / 2这样做的好处防止中间元素出现越界)比较,若比中间值小则查找范围在middle + 1继续查找,若比中间值大则查找范围在middle -1,若与中间值相等则查找结束索引元素为value = middle。

三、折半查找算法实验心得?

二分查找法要从时间复杂度,空间复杂度等进行实验分析

四、折半查找法例题分析?

package com.aozhi.test;

public class BinarySearch {

/*

* 循环实现二分查找算法arr[] 已排好序的数组x

* return 返回索引下标

*/

public static int binarySearch(int[] arr, int x) {

int low = 0;

int high = arr.length - 1;

while (low <= high) {//判断非空

int middle = (low + high) / 2;//折半从中间开始

if (x == arr[middle]) {//是中间的直接返回

return middle;

} else if (x < arr[middle]) {//因为他是有序的数组,可以根据中间值作比较

high = middle - 1;

} else {

low = middle + 1;

}

}

return -1;

}

public static void main(String[] args) {

int[] arr = { 6, 12, 33, 87, 90, 97, 108, 561 };

System.out.println("循环查找:" + (binarySearch(arr, 6)));

}

}

五、折半查找法怎么找?

①折半查找法是效率较高的一种查找方法。

②折半查找法怎么找?

答:假设有已经按照从小到大的顺序排列好的五个整数a0~a4,要查找的数是X,其基本思想是:设查找数据的范围下限为l=1,上限为h=5,求中点m=(l+h)/2,用X与中点元素am比较,若X等于am,即找到,停止查找;否则,若X大于am,替换下限l=m+1,到下半段继续查找;若X小于am,换上限h=m-1,到上半段继续查找;如此重复前面的过程直到找到或者l>h为止。如果l>h,说明没有此数,打印找不到信息,程序结束。

六、顺序查找和折半查找的算法心得?

1.顺序查找:<适合对象——无序或有序队列>

思想:逐个比较,直到找到或者查找失败。

时间复杂度:T(n) = O(n)。

2.折半查找:<适合对象——只是适用于有序表,且限于顺序存储结构(线性链表无法进行折半查找)>

思想:又称二分查找,对于已经按照一定顺序排列好的列表,每次都用关键字和中间的元素...

时间复杂度:T(n) =O(logn)。

七、折半查找递归算法如何实现?

在计算机科学中,折半搜索(英语:haⅠfinτerα|search),也称二分搜索(英语:bⅰnarysearch),对数搜索(英语:|ogarⅰthmⅰcseαrch),是一种在有序数组中查找某一特定元素的搜索算法。

搜索过程从数组的中间元素开始,如果中问元素正好是要查找的元素,则搜索过程结束。如果某一特定元素大于或小于中间元素,则在数组大于或小于中间元素的那一半中查找,而且跟开始一样从中间元素开始比较。

八、关于折半查找的比较次数?

第五个查找1次 第二个和第七个查找两次 第一,第三和第六,第八要查找三次 第四和第九要查找四次 一共25次 ASL=25/9 查找值为21的结点,需要比较2次。

九、如何求折半查找的比较次数?

解: 先把它写成完全二叉树的形式:每次都从根结点开始,查找一次成功的有1个结点,二次有2个,三次有4个,四次有5个。 所以平均幽会数次数=(1*1+2*2+3*4+4*5)/12=37/12。

十、高效编程:详解折半查找算法的实现过程

引言

在计算机科学中,查找算法是一种重要的技能,而折半查找(又称二分查找)是其中一种效率极高的查找方法。它的时间复杂度为O(log n),非常适合于对已经排好序的数组或序列进行查找。本文将详细讲解折半查找的实现过程以及如何将其应用于编程中,期望能帮助读者提升他们的编程能力。

什么是折半查找?

折半查找是一种在有序序列中查找特定元素的方法。它通过将序列分成两个部分来逐步缩小查找范围,该过程可总结为以下几个步骤:

  • 首先确定搜索区间的中间元素。
  • 比较中间元素与目标元素的大小关系。
  • 若相等,则查找成功;若目标小于中间元素,则在左半边继续查找;若目标大于中间元素,则在右半边继续查找。
  • 重复以上步骤,直到找到目标元素或搜索区间为空。

折半查找的适用条件

虽然折半查找极具效率,但在使用时需要注意以下几点:

  • 数据有序性:折半查找必须应用于已排序的数组或序列。
  • 静态查找:该算法适合不频繁更改的静态数据,动态数组的变化会影响查找效率。

折半查找的实现

下面以Python为例,展示如何实现折半查找算法:

def binary_search(arr, target):
    low = 0
    high = len(arr) - 1
    
    while low <= high:
        mid = (low + high) // 2
        if arr[mid] == target:
            return mid  # 查找成功,返回索引
        elif arr[mid] < target:
            low = mid + 1  # 在右半边查找
        else:
            high = mid - 1  # 在左半边查找
            
    return -1  # 查找失败,返回-1

在上面的代码中:

  • 我们定义了一个函数binary_search,它接受一个已排序的数组和目标值作为参数。
  • 通过循环,我们不断计算当前范围的中间索引,并根据中间值与目标值的比较更新查找范围。
  • 一旦找到目标值,立即返回其索引;若循环结束仍未找到,则返回-1。

折半查找的复杂度分析

折半查找算法的效率极高,分析其时间复杂度为O(log n),主要原因在于每次比较都将查找范围减半。这意味着在处理非常大的数据集时,查找的速度仍然保持在一个可接受的水平。

相对而言,线性查找的时间复杂度为O(n),在需要查找的数据量很大时,效率将显著降低。

折半查找的优缺点

折半查找虽然高效,但也有其优缺点:

  • 优点:
    • 查找速度快,特别适合大规模数据查找。
    • 较低的时间复杂度和较小的平均查找时间。
  • 缺点:
    • 只适用于已排序的数据,数据的维护和更新成本较高。
    • 实现相对简单,但在特定场景下还需考虑数据结构的选择。

折半查找的变种

除了基本的折半查找,开发者还可以根据需求,对该算法进行修改和扩展。以下是几种常见的变种:

  • 变种一:查找第一个出现的元素 - 在相等的情况下,继续向左搜索以找到第一个匹配项。
  • 变种二:查找最后一个出现的元素 - 在相等的情况下,继续向右搜索以找到最后匹配项。
  • 变种三:查找插入位置 - 返回目标元素应该插入的位置,以保持数组的有序性。

总结

折半查找算法凭借其高效的查找性能在计算机科学中占据着重要位置。通过了解算法的实现原理、复杂度分析及优缺点,我们能够在面对不同类型的数据时更有效地选择查找方法。掌握折半查找算法不仅能够提升解决问题的效率,也为学习更复杂的数据结构与算法打下了良好的基础。

感谢您阅读完这篇文章!希望通过本文的详细解释,您能够更好地理解折半查找的过程,进而掌握该算法的应用,为您今后的编程旅程助力。