在有20个元素的有序数组a上进行二分查找,在等概率情况下查找成功的平均长度为

时间: 2023-09-25 21:06:59 浏览: 75
### 回答1: 在有序数组中进行二分查找的时间复杂度为 O(log n),其中 n 表示数组中元素的个数。在等概率情况下,每次查找的目标值有一半的可能性在数组的左半部分,有一半的可能性在右半部分。因此,在平均情况下,每次查找可以将数组长度减半。 假设数组长度为 n=20,则进行二分查找成功的平均长度为 log2(20)≈4.32。也就是说,需要进行 4-5 次比较才能找到目标值。 ### 回答2: 二分查找是一种在有序数组中进行查找的算法,每次将待查找的区间缩小一半,直到找到目标元素或区间为空。 对于有20个元素的有序数组a,我们需要进行多少次二分查找才能找到目标元素,即平均查找长度为多少呢? 我们可以计算二分查找的平均查找长度。假设待查找的元素在数组中的位置是等概率的,即每个位置被查找到的概率为1/20。 初次查找时,待查找的区间为整个数组,长度为20,需要进行1次比较。若未找到,则下一次查找的区间长度减半为10,需要进行2次比较。若仍未找到,则下一次查找的区间长度再减半为5,需要进行3次比较。以此类推,直到找到目标元素或区间为空。 假设找到目标元素时,已经进行了k次比较,则有:1 * (1/20) + 2 * (1/20) + 3 * (1/20) + ... + k * (1/20) = (k * (k+1))/(20 * 2)。 由于数组中目标元素的位置是等概率的,所以需要对所有可能的位置求和,即求和范围从1到20:(1 * (1/20) + 2 * (1/20) + 3 * (1/20) + ... + k * (1/20)) * 20。 将上述公式代入,得到二分查找成功的平均长度为:(1/2) * ((1+1) * 1 + (2+1) * 2 + (3+1) * 3 + ... + (20+1) * 20) = (1/2) * (420 + 20 * 21) = 210 + 210 = 420。 因此,在等概率情况下,对于有20个元素的有序数组a进行二分查找,平均长度为420。 ### 回答3: 在有20个元素的有序数组上进行二分查找,查找成功的平均长度可以用猜测次数的期望来表示。 二分查找的过程是将待查找区间中位数与目标值进行比较,并根据比较结果缩小查找范围,直至找到目标值或确定目标值不存在。 在等概率情况下,每一次比较都有50%的概率小于目标值,50%的概率大于目标值。假设查找目标值需要n次比较,那么有以下两种情况: 1. 第k次比较目标值被找到,其中1 ≤ k ≤ n。每次比较都根据中位数和目标值的大小关系决定下一次比较的范围。 2. 第n次比较目标值未找到。这表示在数组的查找区间内仅剩下一个数,而该数不等于目标值。 对于情况1,根据等概率的特性,有k次比较在数组中找到目标值的概率为 1/2^k。而在这k次比较过程中,每次比较都将查找范围缩小一半,所以查找成功的平均长度为 ∑(k=1 to n) (k * (1/2^k))。 对于情况2,由于数组中仅剩下一个数,且不等于目标值,所以这次比较长度为1。 综上所述,查找成功的平均长度为 ∑(k=1 to n) (k * (1/2^k)) / 20 + 1。其中,n≤20。 以上就是在有20个元素的有序数组上进行二分查找,在等概率情况下查找成功的平均长度的计算方法。

相关推荐

最新推荐

recommend-type

在python3中实现查找数组中最接近与某值的元素操作

今天小编就为大家分享一篇在python3中实现查找数组中最接近与某值的元素操作,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧
recommend-type

C++实现两个有序数组的合并

主要为大家详细介绍了C++实现两个有序数组的合并,文中示例代码介绍的非常详细,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下
recommend-type

zigbee-cluster-library-specification

最新的zigbee-cluster-library-specification说明文档。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

【实战演练】MATLAB用遗传算法改进粒子群GA-PSO算法

![MATLAB智能算法合集](https://static.fuxi.netease.com/fuxi-official/web/20221101/83f465753fd49c41536a5640367d4340.jpg) # 2.1 遗传算法的原理和实现 遗传算法(GA)是一种受生物进化过程启发的优化算法。它通过模拟自然选择和遗传机制来搜索最优解。 **2.1.1 遗传算法的编码和解码** 编码是将问题空间中的解表示为二进制字符串或其他数据结构的过程。解码是将编码的解转换为问题空间中的实际解的过程。常见的编码方法包括二进制编码、实数编码和树形编码。 **2.1.2 遗传算法的交叉和
recommend-type

openstack的20种接口有哪些

以下是OpenStack的20种API接口: 1. Identity (Keystone) API 2. Compute (Nova) API 3. Networking (Neutron) API 4. Block Storage (Cinder) API 5. Object Storage (Swift) API 6. Image (Glance) API 7. Telemetry (Ceilometer) API 8. Orchestration (Heat) API 9. Database (Trove) API 10. Bare Metal (Ironic) API 11. DNS
recommend-type

JSBSim Reference Manual

JSBSim参考手册,其中包含JSBSim简介,JSBSim配置文件xml的编写语法,编程手册以及一些应用实例等。其中有部分内容还没有写完,估计有生之年很难看到完整版了,但是内容还是很有参考价值的。
recommend-type

"互动学习:行动中的多样性与论文攻读经历"

多样性她- 事实上SCI NCES你的时间表ECOLEDO C Tora SC和NCESPOUR l’Ingén学习互动,互动学习以行动为中心的强化学习学会互动,互动学习,以行动为中心的强化学习计算机科学博士论文于2021年9月28日在Villeneuve d'Asq公开支持马修·瑟林评审团主席法布里斯·勒菲弗尔阿维尼翁大学教授论文指导奥利维尔·皮耶昆谷歌研究教授:智囊团论文联合主任菲利普·普雷教授,大学。里尔/CRISTAL/因里亚报告员奥利维耶·西格德索邦大学报告员卢多维奇·德诺耶教授,Facebook /索邦大学审查员越南圣迈IMT Atlantic高级讲师邀请弗洛里安·斯特鲁布博士,Deepmind对于那些及时看到自己错误的人...3谢谢你首先,我要感谢我的两位博士生导师Olivier和Philippe。奥利维尔,"站在巨人的肩膀上"这句话对你来说完全有意义了。从科学上讲,你知道在这篇论文的(许多)错误中,你是我可以依
recommend-type

【实战演练】时间序列预测用于个体家庭功率预测_ARIMA, xgboost, RNN

![【实战演练】时间序列预测用于个体家庭功率预测_ARIMA, xgboost, RNN](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/5587b4ec6abfc40c76db14fbef6280db.jpeg) # 1. 时间序列预测简介** 时间序列预测是一种预测未来值的技术,其基于历史数据中的时间依赖关系。它广泛应用于各种领域,例如经济、金融、能源和医疗保健。时间序列预测模型旨在捕捉数据中的模式和趋势,并使用这些信息来预测未来的值。 # 2. 时间序列预测方法 时间序列预测方法是利用历史数据来预测未来趋势或值的统计技术。在时间序列预测中,有许多不
recommend-type

怎么在集群安装安装hbase

您好,关于如何在集群上安装HBase,步骤大致如下: 1. 在HBase官网上下载最新版本的HBase,并解压到需要安装的目录下; 2. 配置HBase的环境变量:将HBase目录的bin子目录加入到PATH环境变量中; 3. 修改HBase配置文件:在HBase目录下的conf子目录中找到hbase-site.xml文件,并进行相应的配置,如指定HBase的Zookeeper节点等; 4. 启动HBase:使用HBase的bin目录下的start-hbase.sh脚本启动HBase; 5. 验证HBase是否正常运行:使用HBase自带的shell命令行工具操作HBase。 注意:以上步