数据结构14:查找

简介

与排序相同，查找在编程中也有很多的应用，本章将对普通查找、二分法查找、插值查找这三种查找方法。

普通查找：

普通查找就是最简单的查找方式，遍历数据直到找到要查找的数据，它对数据的排列方式没有要求。

代码实现：

c 复制代码

nt SimpleSearch(int *data, int len,int search)
{
	int i;
	//数据参数检测
	if (data == NULL || len < 0)
	{
		return -1;
	}
	for (i = 0; i < len; i++)
	{
		//如果找到该数据，返回数据所在的位置
		if (data[i] == search)
		{
			return i;
		}
	}

	//返回-2 代表没有要查找的数据
	return -2;
}

二分法查找：

二分法查找需要对数据进行排序，然后将数据平均分为两个区间，然后对所查找数据所在的区间在进行划分，继续查找，直到找到或者找不到。

代码实现：

c 复制代码

int BinarySearch(int *data, int len, int search)
{
	int high, low, mid;

	//数据参数检测
	if (data == NULL || len < 0)
	{
		return -1;
	}
	low = 0;
	high = len - 1;
	while (high >= low)
	{
		mid = (high + low) / 2;
		if (data[mid] == search)
		{
			return mid;
		}
		else if (data[mid] > search)
		{
			high = mid - 1;
		}
		else if (data[mid] < search)
		{
			low = mid + 1;
		}
	}

	//返回-2 代表没有要查找的数据
	return -2;
}

在源数据：1、2、3、4、5中，查找数据1，如图1所示：

第一次查找，查找区间0-4，中间数据为3，缩小区间；

第二次查找，查找区间0-2，中间数据为2，继续缩小区间；

第三次查找，查找区间0-1，找到数据1。

插值查找：

插值查找与二分查找类似，只是中间值得算法不同。在二分查找中：
mid = (high + low) / 2 ；

在插值查找中：
mid = low + (search - data $low$ ) / (data $high$ - data $low$ )*(high - low) ；

从公式中可以可以看出，插值查找能更好的根据数据的特性来进行查找。

代码实现

c 复制代码

int InsertSearch(int *data, int len, int search)
{
	int high, low, mid;

	//数据参数检测
	if (data == NULL || len < 0)
	{
		return -1;
	}
	low = 0;
	high = len - 1;
	while (high >= low)
	{
		mid = low + (search - data[low]) / (data[high] - data[low])*(high - low);
		if (data[mid] == search)
		{
			return mid;
		}
		else if (data[mid] > search)
		{
			high = mid - 1;
		}
		else if (data[mid] < search)
		{
			low = mid + 1;
		}
	}

	//返回-2 代表没有要查找的数据
	return -2;
}