设置监视哨的顺序查找

监视哨是一种常见的算法优化技巧，用于减少循环中的比较次数。顺序查找是一种基本的查找算法，它的时间复杂度为 O(n)，其中 n 是待查找的元素个数。在顺序查找中，可以设置监视哨来优化算法。

设置监视哨的顺序查找的步骤如下：

1. 将待查找的元素放在数组的最后一个位置。
2. 从数组的第一个元素开始遍历，比较每个元素和要查找的元素是否相等。
3. 如果找到了要查找的元素，返回其位置。
4. 如果遍历到了数组的最后一个元素（也就是监视哨），仍然没有找到要查找的元素，返回 -1。

下面是一个示例代码实现：

def sequential_search(arr, target):
    n = len(arr)
    arr.append(target)  # 设置监视哨
    i = 0
    while arr[i] != target:
        i += 1
    arr.pop()  # 去除监视哨
    if i == n:
        return -1
    else:
        return i

需要注意的是，在使用监视哨的顺序查找中，需要修改原始数组，因此需要在查找结束后去除监视哨。

相关问题

用C语言写一个设置监视哨的顺序查找

好的，以下是用C语言实现设置监视哨的顺序查找的代码：

#include <stdio.h>
#define MAX_SIZE 100

int search(int arr[], int n, int key);

int main() {
    int arr[MAX_SIZE], n, key, index;

    printf("Enter the size of the array: ");
    scanf("%d", &n);

    printf("Enter the elements of the array: ");
    for(int i=0; i<n; i++) {
        scanf("%d", &arr[i]);
    }

    printf("Enter the key to be searched: ");
    scanf("%d", &key);

    index = search(arr, n, key);

    if(index == -1) {
        printf("Key not found.\n");
    }
    else {
        printf("Key found at index %d.\n", index);
    }

    return 0;
}

int search(int arr[], int n, int key) {
    int i;

    arr[n] = key; // 设置监视哨

    for(i=0; arr[i]!=key; i++);

    if(i == n) {
        return -1; // key not found
    }
    else {
        return i; // index of key
    }
}

在这个代码中，我们定义了一个 `search` 函数，该函数接收一个整数数组、数组的大小和要搜索的关键字，并返回关键字在数组中的索引。在函数内部，我们设置了一个监视哨，它被设置为要搜索的关键字。然后，我们遍历整个数组，直到找到关键字或遍历完整个数组为止。如果关键字未找到，则返回 -1，否则返回它的索引。

在 `main` 函数中，我们从用户获取数组的大小和元素，并将它们传递给 `search` 函数进行搜索。最后，我们根据搜索结果输出相应的消息。

以下例中顺序查找算法为参考，在输出结果相同的情况下，编写出设置监视哨的顺序查找和折半查找。

假设有一个长度为n的有序数组A，要查找元素x，以下为三种查找算法的实现：

1. 顺序查找

def sequential_search(A, x):
    for i in range(len(A)):
        if A[i] == x:
            return i
    return -1

2. 设置监视哨的顺序查找

def sentinel_search(A, x):
    # 设置监视哨
    A.append(x)
    i = 0
    while A[i] != x:
        i += 1
    if i == len(A) - 1:
        return -1
    else:
        return i

3. 折半查找

def binary_search(A, x):
    low = 0
    high = len(A) - 1
    while low <= high:
        mid = (low + high) // 2
        if A[mid] == x:
            return mid
        elif A[mid] > x:
            high = mid - 1
        else:
            low = mid + 1
    return -1

注意，以上三种算法针对的都是有序数组。其中，顺序查找的时间复杂度是O(n)，设置监视哨的顺序查找的时间复杂度也是O(n)，但是由于设置了监视哨，因此平均情况下效率要比普通顺序查找要高。而折半查找的时间复杂度是O(log n)，相对于顺序查找和设置监视哨的顺序查找，效率更高。