简要说明折半查找的查找过程
时间: 2023-12-08 17:18:29 浏览: 27
折半查找(二分查找)是一种常见的查找算法,用于在已排序的数组或列表中查找指定元素的位置。它的查找过程如下:
1. 把数组或列表按照某个关键字排序;
2. 从数组的中间位置开始,如果该位置的元素等于要查找的元素,则返回该位置;
3. 如果该位置的元素大于要查找的元素,则在数组的左半边继续查找,否则在右半边继续查找;
4. 重复执行第2、3步,直到找到要查找的元素,或找不到时返回不存在的标识。
折半查找是一种效率较高的查找算法,时间复杂度为O(log n)。
相关问题
折半查找的C语言代码和过程
折半查找,也叫二分查找,是一种在一个有序数组中查找某个特定元素的搜索算法。它的基本思想是将有序数组从中间分成两部分,然后判断目标元素在哪一部分,如果在左半部分,则在左半部分进行查找,否则在右半部分进行查找。重复这个过程,直到找到目标元素或者确定目标元素不存在。
以下是一个使用C语言实现折半查找的代码和过程:
```c
#include <stdio.h>
int binary_search(int arr[], int n, int target) {
int left = 0, right = n - 1;
while (left <= right) {
int mid = (left + right) / 2;
if (arr[mid] == target) {
return mid;
} else if (arr[mid] < target) {
left = mid + 1;
} else {
right = mid - 1;
}
}
return -1;
}
int main() {
int arr[] = {1, 3, 5, 7, 9};
int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
int target = 5;
int index = binary_search(arr, n, target);
if (index == -1) {
printf("目标元素不存在\n");
} else {
printf("目标元素的下标是:%d\n", index);
}
return 0;
}
```
代码解释:
1. `binary_search` 函数是实现折半查找的核心函数。
2. `left` 和 `right` 分别表示数组的左边界和右边界。
3. 在 `while` 循环中,计算中间位置 `mid`。
4. 如果 `arr[mid]` 等于目标元素 `target`,说明找到了目标元素,返回 `mid`。
5. 如果 `arr[mid]` 小于目标元素 `target`,说明目标元素在右半部分,将左边界 `left` 更新为 `mid + 1`。
6. 如果 `arr[mid]` 大于目标元素 `target`,说明目标元素在左半部分,将右边界 `right` 更新为 `mid - 1`。
7. 如果 `while` 循环结束后还未找到目标元素,说明目标元素不存在,返回 -1。
8. 在 `main` 函数中,定义一个有序数组 `arr`,并计算数组长度 `n`。
9. 定义目标元素 `target`,调用 `binary_search` 函数进行查找。
10. 如果返回的下标是 -1,说明目标元素不存在,输出提示信息。
11. 否则,输出目标元素的下标。
折半查找的时间复杂度是 O(log n),比线性查找的时间复杂度 O(n) 要快很多,因此在大规模数据的查找中,折半查找是一个更好的选择。
折半查找平均查找长度
折半查找(Binary Search)是一种高效的查找算法,其时间复杂度为O(log n)。在一个有序数组中查找一个元素时,折半查找的平均查找长度为log2(n+1)-1,其中n为数组的长度。
具体的计算方法如下:
1. 假设数组长度为n,查找成功的情况下,需要查找的元素在数组中的位置为i,则每次查找时,都将数组分为两半,如果要查找的元素在左半部分,则下一次查找只需要在左半部分继续查找,否则在右半部分查找。因此,每次查找都可以将待查找区间缩小一半,直到找到要查找的元素。
2. 每次查找时,都将待查找区间缩小一半,因此,每次查找的区间长度为n/2, n/4, n/8, ..., 1。因此,需要进行k次查找才能找到要查找的元素,其中k=log2(n)。
3. 因此,查找成功的平均查找长度为(1+2+3+...+k)/k,即(1+k)*k/2/k=(k+1)/2,代入k=log2(n),得到平均查找长度为log2(n+1)-1。
--相关问题--:
1. 折半查找的时间复杂度是多少?
2. 折半查找只适