C++实现数据结构:顺序查找、折半查找、二叉排序树与归并排序

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本资源是一份关于数据结构的编程任务,涵盖了数据的输入、查找算法以及排序方法。任务包括:顺序查找、折半查找、二叉排序树的构建与查找,以及归并排序。 在数据结构中,查找算法是基础且重要的部分。以下是关于这些知识点的详细解释: 1. **顺序查找**:这是一种简单的查找算法,适用于任何无序的数据集合。在给定的30个整数数组中,顺序查找是从头到尾逐个比较目标值,直到找到匹配的元素或遍历完整个数组。其时间复杂度在最坏情况下为O(n),其中n是数组的长度。 2. **折半查找**:也称为二分查找,它应用于有序数组。首先,将目标值与数组中间元素比较,如果目标值小于中间元素,则在左半部分数组中继续查找;反之,在右半部分查找。每次查找都将搜索范围减半,因此平均时间复杂度为O(log n)。 3. **二叉排序树**(Binary Search Tree, BST):是一种特殊的二叉树,每个节点的值都大于其左子树中的所有节点值,小于其右子树中的所有节点值。二叉排序树支持快速的插入、删除和查找操作。`SearchBST`函数实现了一个递归的查找算法,从根节点开始,根据目标值与当前节点值的比较,决定向左子树还是右子树查找。 4. **插入二叉排序树**:`InsertBST`函数实现了在二叉排序树中插入一个新节点。首先检查树是否为空,如果为空则创建新节点作为根节点。如果树非空,通过比较目标值与当前节点值来确定新节点的位置,直到找到合适的插入位置。插入新节点时,需保持二叉排序树的性质。 5. **创建二叉排序树**:`CreateBST`函数接收一个整数数组,通过调用`InsertBST`为每个元素创建一个新的二叉排序树节点,最后返回树的根节点。 6. **遍历二叉树**:`ListBinTree`函数用于打印二叉树的所有节点,采用前序遍历的方式,即先访问根节点,再遍历左子树,最后遍历右子树。如果节点有子节点,会在输出节点值后打印相应的括号表示子树的存在。 7. **归并排序**:这是一种高效的排序算法,基于分治思想。它将大数组分成两个小数组,对每个小数组进行排序,然后将结果合并成一个有序的大数组。归并排序的时间复杂度为O(n log n),空间复杂度为O(n)。 以上就是数据结构程序代码中涉及的主要知识点,包括查找算法和排序方法。理解并掌握这些概念对于学习数据结构和算法至关重要。