查找与排序算法编程与训练

时间: 2023-12-23 20:06:20 浏览: 109
以下是一些常见的查找和排序算法,以及相应的编程语言示例和练习题: ## 查找算法 ### 顺序查找 顺序查找也叫线性查找,是一种简单直接的查找方法。它从表的一端开始,顺序扫描线性表,逐个将被查找关键字和各数据元素的关键字进行比较,当查找到关键字相同时,查找成功,否则查找失败。 示例代码(Python): ```python def sequential_search(arr, target): for i in range(len(arr)): if arr[i] == target: return i return -1 ``` 练习题:给定一个整数数组和一个目标值,找出数组中和为目标值的两个数。你可以假设每个输入只对应一种答案,并且同样的元素不能被重复利用。示例:给定 nums = [2, 7, 11, 15], target = 9,因为 nums[0] + nums[1] = 2 + 7 = 9,所以返回 [0, 1]。 ### 二分查找 二分查找也叫折半查找,是一种时间复杂度为O(log n)的查找算法。它要求待查找的序列有序,通过不断缩小查找范围,最终找到目标元素。 示例代码(Java): ```java public int binarySearch(int[] arr, int target) { int left = 0, right = arr.length - 1; while (left <= right) { int mid = left + (right - left) / 2; if (arr[mid] == target) { return mid; } else if (arr[mid] < target) { left = mid + 1; } else { right = mid - 1; } } return -1; } ``` 练习题:给定一个按照升序排列的整数数组 nums,和一个目标值 target。找出给定目标值在数组中的开始位置和结束位置。如果数组中不存在目标值 target,返回 [-1, -1]。 ## 排序算法 ### 冒泡排序 冒泡排序是一种简单直观的排序算法,它重复地走访过要排序的数列,一次比较两个元素,如果它们的顺序错误就交换位置,直到没有任何一对数字需要交换为止。 示例代码(C++): ```cpp void bubble_sort(int arr[], int n) { for (int i = 0; i < n - 1; i++) { for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) { if (arr[j] > arr[j + 1]) { int temp = arr[j]; arr[j] = arr[j + 1]; arr[j + 1] = temp; } } } } ``` 练习题:给定一个无序的整数数组,找到其中最长上升子序列的长度。 ### 快速排序 快速排序是一种高效的排序算法,它利用了分治思想,在待排序的数列中选择一个元素作为基准值,将数列分成两部分,小于基准值的放在左边,大于基准值的放在右边,然后递归地对左右两部分进行排序。 示例代码(Python): ```python def quick_sort(arr): if len(arr) <= 1: return arr pivot = arr[0] left = [x for x in arr[1:] if x < pivot] right = [x for x in arr[1:] if x >= pivot] return quick_sort(left) + [pivot] + quick_sort(right) ``` 练习题:给定一个由 n 个整数组成的数组 nums 和一个目标值 target,将所有小于 target 的元素移到数组的左侧,将所有大于 target 的元素移到数组的右侧,然后返回数组。
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