N个有序整数已放在一维数组中。采用函数利用折半查找算法查找整数m在数组中的位置。若找到返回其下标值;反之,返回-1。编写主函数实现函数调用。代码并详细解释

时间: 2023-04-03 07:04:10 浏览: 68
可以回答这个问题。 折半查找算法,也称二分查找,是一种高效的查找算法。它的基本思想是将有序数组分成两部分,取中间位置的元素与待查找元素进行比较,如果相等则返回其下标值,如果待查找元素小于中间位置的元素,则在左半部分继续查找,否则在右半部分继续查找,直到找到或者查找完整个数组。 下面是采用折半查找算法查找整数m在数组中的位置的函数实现: ```c int binarySearch(int arr[], int n, int m) { int left = 0, right = n - 1; while (left <= right) { int mid = (left + right) / 2; if (arr[mid] == m) { return mid; } else if (arr[mid] < m) { left = mid + 1; } else { right = mid - 1; } } return -1; } ``` 其中,arr是有序整数数组,n是数组长度,m是待查找的整数。函数返回整数m在数组中的位置,如果找不到则返回-1。 下面是主函数实现函数调用的代码: ```c #include <stdio.h> int binarySearch(int arr[], int n, int m); int main() { int arr[] = {1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15}; int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); int m = 7; int index = binarySearch(arr, n, m); if (index == -1) { printf("未找到%d\n", m); } else { printf("%d在数组中的位置是%d\n", m, index); } return 0; } ``` 输出结果为: ``` 7在数组中的位置是3 ``` 以上就是采用折半查找算法查找整数m在数组中的位置的函数实现和主函数实现函数调用的代码。

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### 回答1: 首先,我们需要先定义一个有序整型数组a,长度为10。然后,从键盘输入一个整数num,作为要查找的数。 接下来,我们可以使用折半查找法来查找num在a中的位置。具体步骤如下: 1. 定义变量left和right,分别表示查找范围的左右边界。初始时,left为0,right为a的长度减1。 2. 在while循环中,每次计算中间位置mid,如果a[mid]等于num,则返回mid。 3. 如果a[mid]大于num,则说明num在左半部分,将right更新为mid-1。 4. 如果a[mid]小于num,则说明num在右半部分,将left更新为mid+1。 5. 如果left大于right,则说明num不在a中,打印相应信息。 下面是具体的代码实现: python a = [1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19] # 有序整型数组a num = int(input("请输入要查找的整数:")) # 从键盘输入要查找的整数 left, right = 0, len(a) - 1 # 初始化查找范围的左右边界 while left <= right: mid = (left + right) // 2 # 计算中间位置 if a[mid] == num: # 如果找到了num,返回位置 print("要查找的整数在a中的位置为:", mid) break elif a[mid] > num: # 如果a[mid]大于num,更新right right = mid - 1 else: # 如果a[mid]小于num,更新left left = mid + 1 else: # 如果left大于right,说明num不在a中 print("要查找的整数不在a中") 运行结果如下: 请输入要查找的整数:5 要查找的整数在a中的位置为: 2 请输入要查找的整数:20 要查找的整数不在a中 ### 回答2: 本题需要使用折半查找算法思想,即将有序数组划分为两个子数组,判断目标数值在哪一个子数组中,继续不断划分直至找到目标数值。 具体编程实现有以下几个步骤: 1.定义有序整型数组a,以及目标整数input_num; 2.使用输入函数从键盘读取输入的整数input_num; 3.定义变量low和high,分别代表数组a的最小索引和最大索引; 4.进行循环操作,只要low小于等于high,就一直执行以下步骤: 4.1.计算中间位置mid,使用mid=(low+high)/2; 4.2.判断a[mid]是否等于input_num,如果相等,输出mid并结束程序; 4.3.如果a[mid]大于input_num,则在左侧子数组中继续查找,更新high=mid-1; 4.4.如果a[mid]小于input_num,则在右侧子数组中继续查找,更新low=mid+1; 5.如果整个循环结束还没有找到目标数值input_num,则输出相应信息。 完整代码实现如下: #include <stdio.h> int main() { int a[10]={1,3,5,7,9,11,13,15,17,19}; //定义有序整型数组a int input_num; //定义目标整数input_num int low=0,high=9; //定义数组a的最小索引和最大索引 printf("请输入要查找的整数:\n"); scanf("%d",&input_num); //从键盘读取输入的整数input_num while(low<=high) { int mid=(low+high)/2; //计算中间位置mid if(a[mid]==input_num) //如果相等,输出mid并结束程序 { printf("%d在数组a的位置是:%d。\n",input_num,mid); return 0; } else if(a[mid]>input_num) //如果a[mid]大于input_num,则在左侧子数组中继续查找,更新high { high=mid-1; } else //如果a[mid]小于input_num,则在右侧子数组中继续查找,更新low { low=mid+1; } } printf("对不起,没有找到%d在数组a中的位置。\n",input_num); //如果整个循环结束还没有找到目标数值input_num,则输出相应信息 return 0; } ### 回答3: 折半查找法是一种高效的搜索算法,适用于已排好序的数组。该算法是通过将待查找的元素与数组的中间元素进行比较,以确定待查找元素位于数组的左半部分还是右半部分,然后继续在相应的子数组中进行搜索,直到找到待查找元素或者确定待查找元素不存在于数组中。 针对本题,可以按照以下步骤进行编程: 1.声明一个长度为10的整型数组a,并初始化为已排序的整数。 2.从键盘输入一个整数,存入变量target中。 3.定义两个变量low和high,分别表示数组的起始位置和结束位置。初始化为a[0]和a[9]。 4.通过比较target和数组中间元素的大小关系,确定待查找元素位于左半部分还是右半部分,并将low和high更新为相应的位置。 5.在新的子数组中继续进行折半查找,直到找到待查找元素或者low>high。 6.若找到待查找元素,则打印出该元素在数组中的位置。 7.若未找到待查找元素,则打印出相应信息。 下面是代码实现: python a = [1, 3, 4, 6, 7, 10, 11, 13, 15, 18] # 声明并初始化数组a target = int(input("请输入要查找的整数:")) # 从键盘输入待查找元素 low = 0 high = 9 while low <= high: mid = (low + high) // 2 if a[mid] == target: print("要查找的整数在数组中的位置为:", mid + 1) break elif a[mid] < target: low = mid + 1 else: high = mid - 1 if low > high: print("要查找的整数不在数组中。") 上述代码中,low和high分别指向数组的第一个和最后一个元素,每次将数组折半,效率较高。若找到待查找元素,则打印出该元素在数组中的位置;若未找到,则打印出相应信息。
### 回答1: 给定一个按值有序(升序)的n元整数数组a,采用折半查找法查找关键值k的位置,查找过程如下: 1. 首先,将数组a的第一个元素设为left,最后一个元素设为right。 2. 然后,计算出数组a的中间位置mid,即(left+right)/2。 3. 比较数组a的第mid个元素和关键值k的大小。 4. 如果a[mid]==k,则说明已经找到了关键值k,返回mid。 5. 如果a[mid]>k,则说明关键值k在数组a的左半部分,此时将right设为mid-1,并重复步骤2~4。 6. 如果a[mid]<k,则说明关键值k在数组a的右半部分,此时将left设为mid+1,并重复步骤2~4。 7. 如果left>right,则说明在数组a中没有关键值k,返回-1。 ### 回答2: 折半查找法是一种高效的查找算法,也称为二分查找法。对于已经按值有序的n元整数数组a,我们可以使用折半查找法来查找关键值k的位置。在进行折半查找之前,我们需要先了解一下该算法的过程。 1.确定查找范围 由于数组a是按升序排列的,我们可以将查找范围限定在数组的两端,即左端i和右端j。初值时,i=0,j=n-1。 2.计算中间位置 我们计算出中间位置mid=(i+j)/2,然后将要查找的值k与数组中mid位置上的值进行比较。 3.调整查找范围 如果要查找的值k小于mid位置上的值,说明要查找的值在mid的左边。此时,将查找范围限定在i~mid-1之间,即j=mid-1。如果要查找的值k大于mid位置上的值,则要查找的值在mid的右边。此时,将查找范围限定在mid+1~j之间,即i=mid+1。 4.重复查找 重复执行步骤2、步骤3,直到找到要查找的值或者查找范围缩小到只有一个元素时。如果找到要查找的值k,则返回该元素在数组中的位置;否则,找不到要查找的值,返回-1。 下面给出一个示例,以帮助更好地理解折半查找法的过程: 假设给定一个按升序排列的数组a={3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21},我们要查找关键值为13的位置。 首先,我们将查找范围限定在数组的两端,即i=0,j=9。 第一次查找,我们计算出mid=(i+j)/2=4,即数组元素a[4]=11。由于要查找的值k=13大于a[4],于是我们将查找范围调整为mid+1~j=5~9。第二次查找,计算出mid=(5+9)/2=7,即数组元素a[7]=17。由于要查找的值k小于a[7],于是我们将查找范围调整为i~mid-1=5~6。第三次查找,计算出mid=(5+6)/2=5,即数组元素a[5]=13。由于查找到了要查找的值13,返回该元素在数组中的位置5。 通过以上示例,我们可以清楚地了解到折半查找法的过程。折半查找法的时间复杂度为O(log2 n),效率非常高。使用折半查找法时,需要注意数组必须是按值有序的。 ### 回答3: 折半查找法,也叫作二分查找法,是一种高效的查找算法。它的基本思路是:在按值有序的数列中查找某一特定值,每次查找时,将待查找区间缩小一半,直到找到或确定该值不存在为止。 假设给定一个按值有序(升序)的n元整数数组a,要查找关键值k的位置。则折半查找过程如下: 首先,取数列a的中间位置m,比较a[m]和k的大小: 如果a[m]==k,说明找到了关键值k,返回m的位置。 如果a[m]>k,说明k在左半部分,将查找区间缩小到左半部分,继续执行第一步。 如果a[m]<k,说明k在右半部分,将查找区间缩小到右半部分,继续执行第一步。 以上三个步骤可以用递归或非递归的方式实现。 递归实现: 1.定义折半查找函数,设置参数列表为待查找数列a、查找区间左右端点l和r、目标值k。 int binary_search(int a[], int l, int r, int k) { if(l > r) //如果查找区间为空,说明目标值不存在,返回-1。 return -1; int m = (l + r) / 2; //计算查找区间的中间位置 if(a[m] == k) //如果中间位置的值就是目标值,返回该位置。 return m; else if(a[m] > k) //如果中间位置的值大于目标值,将查找区间缩小到左半部分 binary_search(a, l, m-1, k); //递归搜索a[l...m-1]区间 else //如果中间位置的值小于目标值,将查找区间缩小到右半部分 binary_search(a, m+1, r, k); //递归搜索a[m+1...r]区间 } 2.在主函数中调用该函数,并输出结果。 int main() { int n = 10; int a[] = {1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19}; int k = 11; int pos = binary_search(a, 0, n-1, k); if(pos == -1) cout << "元素 " << k << " 不存在!" << endl; else cout << "元素 " << k << " 在数组中的位置为:" << pos << endl; return 0; } 非递归实现: 1.定义折半查找函数,设置参数列表为待查找数列a、数组长度n、目标值k。 int binary_search(int a[], int n, int k) { int l = 0, r = n-1; //初始化查找区间l和r while(l <= r) //如果查找区间不为空 { int m = (l + r) / 2; //计算查找区间的中间位置 if(a[m] == k) //如果中间位置的值就是目标值,返回该位置。 return m; else if(a[m] > k) //如果中间位置的值大于目标值,将查找区间缩小到左半部分 r = m - 1; else //如果中间位置的值小于目标值,将查找区间缩小到右半部分 l = m + 1; } return -1; //查找失败,返回-1 } 2.在主函数中调用该函数,并输出结果。 int main() { int n = 10; int a[] = {1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19}; int k = 11; int pos = binary_search(a, n, k); if(pos == -1) cout << "元素 " << k << " 不存在!" << endl; else cout << "元素 " << k << " 在数组中的位置为:" << pos << endl; return 0; } 总之,折半查找法是一种高效的查找算法,时间复杂度为O(logn),适用于按值有序的数组。无论是递归实现还是非递归实现,都需要注意查找区间的边界和终止条件,否则容易出错。
### 回答1: 首先,我们需要先读取从键盘输入的整数,可以使用 scanf 函数实现: c int num; scanf("%d", &num); 然后,我们需要定义一个整型一维数组 a[20],并对其进行初始化。这里我们假设数组已经初始化完成。 接下来,我们可以使用折半查找法来查找该数在数组中的位置。折半查找法的基本思想是:将数组分成两半,判断要查找的数在哪一半中,然后继续在该半中进行查找,直到找到该数或者确定该数不在数组中为止。 具体实现如下: c int low = , high = 19, mid; while (low <= high) { mid = (low + high) / 2; if (a[mid] == num) { printf("该数在数组中的位置是:%d\n", mid + 1); break; } else if (a[mid] < num) { low = mid + 1; } else { high = mid - 1; } } if (low > high) { printf("no found\n"); } 在上面的代码中,我们首先定义了三个变量:low、high 和 mid,分别表示数组的最小下标、最大下标和中间下标。然后,我们使用 while 循环进行查找,直到找到该数或者确定该数不在数组中为止。 在每次循环中,我们首先计算出中间下标 mid,然后判断要查找的数 num 是否等于 a[mid]。如果相等,说明找到了该数,输出该数在数组中的位置,并使用 break 语句跳出循环。 如果 a[mid] 小于 num,说明要查找的数在右半部分,因此将 low 更新为 mid + 1;否则,说明要查找的数在左半部分,因此将 high 更新为 mid - 1。 最后,如果 low 大于 high,说明该数不在数组中,输出“no found”。 完整代码如下: c #include <stdio.h> int main() { int a[20] = {1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29, 31, 33, 35, 37, 39}; int num; scanf("%d", &num); int low = , high = 19, mid; while (low <= high) { mid = (low + high) / 2; if (a[mid] == num) { printf("该数在数组中的位置是:%d\n", mid + 1); break; } else if (a[mid] < num) { low = mid + 1; } else { high = mid - 1; } } if (low > high) { printf("no found\n"); } return ; } ### 回答2: 首先,我们需要从键盘输入一个整数。可以使用scanf()函数实现,如下所示: int num; scanf("%d", &num); 然后,我们需要定义一个整型一维数组a,大小为20,如下所示: int a[20]; 接下来,我们需要从键盘输入20个整数,将它们存储到a数组中。可以使用for循环和scanf()函数实现,如下所示: for(int i=0; i<20; i++){ scanf("%d", &a[i]); } 现在,我们已经将20个整数存储到了a数组中。接下来,我们需要使用折半查找法找出输入的整数在a数组中的位置。折半查找法是一种高效的查找算法,算法的基本思路如下所示: 1. 将数组a按照从小到大的顺序排列; 2. 通过比较中间元素和目标值,缩小查找范围; 3. 重复第2步,直到找到目标值或者查找范围缩小到0。 下面是使用折半查找法实现的代码: int left = 0; int right = 19; int mid; while(left <= right){ mid = (left + right) / 2; if(a[mid] == num){ printf("该数是数组中第%d个元素的值\n", mid+1); break; } else if(a[mid] > num){ right = mid - 1; } else{ left = mid + 1; } } if(left > right){ printf("no found\n"); } 最后,我们可以根据返回结果判断输入的整数是否在a数组中,如果在则输出该数是数组中第几个元素的值,否则打印”no found”提示信息。 ### 回答3: 折半查找法是一种高效的查找算法,也称为二分查找法,利用了有序数组的特性,不断缩小查找范围进行查找。 具体实现过程如下: 1. 从键盘输入一个整数num作为查找目标; 2. 创建一个大小为20的整型数组a,并从键盘输入20个整数存入数组中; 3. 对数组a进行排序,确保数组有序; 4. 定义变量left和right分别表示查找范围的左右边界,初值分别为0和19; 5. 当left<=right时,执行以下操作: a. 获取中间索引mid的值,mid=(left+right)/2; b. 判断a[mid]与num的大小关系,如果a[mid]==num,则表示找到了目标,返回mid; c. 如果a[mid]>num,则目标值在左半部分,将right指向mid-1; d. 如果a[mid]<num,则目标值在右半部分,将left指向mid+1; 6. 如果整个循环结束后仍未找到目标值,输出"no found"。 下面是具体的代码实现: #include <stdio.h> // 折半查找法在有序数组a中查找num,返回查找结果 int binary_search(int a[], int num, int len) { int left = 0; // 查找范围的左边界 int right = len - 1; // 查找范围的右边界 while (left <= right) { int mid = (left + right) / 2; // 计算中间位置 if (a[mid] == num) { return mid; // 找到目标值,返回索引 } else if (a[mid] > num) { right = mid - 1; // 目标值在左半部分,缩小右边界 } else { left = mid + 1; // 目标值在右半部分,扩大左边界 } } return -1; // 未找到目标值 } int main() { int a[20]; // 定义大小为20的整型数组 int num; // 待查找的目标值 int index = -1; // 查找结果 printf("请输入20个整数,以空格分隔:\n"); for (int i = 0; i < 20; i++) { scanf("%d", &a[i]); // 从键盘输入20个整数存入数组 } // 对数组a进行排序 for (int i = 0; i < 19; i++) { for (int j = 0; j < 19 - i; j++) { if (a[j] > a[j+1]) { int temp = a[j]; a[j] = a[j+1]; a[j+1] = temp; } } } printf("请输入待查找的整数:"); scanf("%d", &num); index = binary_search(a, num, 20); // 在数组a中查找num if (index == -1) { printf("no found\n"); } else { printf("%d是数组中的第%d个元素。\n", num, index + 1); } return 0; }

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