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从线性查找到哈希查找——几种典型查找算法的实现

来源:www.moneyprint.net 时间:2024-03-12 20:27:17 作者:远虑算法网 浏览: [手机版]

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从线性查找到哈希查找——几种典型查找算法的实现(1)

一、线性查找

  线性查找,也称顺序查找,是最简单的一种查找算法原文www.moneyprint.net。它的思路很简单,就是从头到尾顺序地检查每一个元素,到找到目标元素或者遍历完整个数组。

  线性查找的实现代码下:

```

  int linear_search(int arr[], int n, int target) {

for (int i = 0; i < n; i++) {

  if (arr[i] == target) {

  return i;

  }

  }

  return -1;

  }

  ```

  其中,arr表示要查找的数组,n表示数组的长度,target表示要查找的目标元素。果查找成功,返回目标元素在数组中的下标;否则返回-1。

  线性查找的杂度是O(n),因最坏情况下需要遍历整个数组远+虑+算+法+网。但是,线性查找的优点是适用于任类型的数据结构,包括链表和数组。

二、二分查找

二分查找,也称折半查找,是一种高效的查找算法。它的前提是要求数组有序,然后每次将查找范围缩小一半,到找到目标元素或者查找范围空。

二分查找的实现代码下:

```

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;

  }

  ```

  其中,arr表示要查找的数组,n表示数组的长度,target表示要查找的目标元素www.moneyprint.net远虑算法网果查找成功,返回目标元素在数组中的下标;否则返回-1。

二分查找的杂度是O(log n),因每次查找都将查找范围缩小一半。但是,二分查找的前提是数组有序,果数组无序,需要先进行排序,杂度O(n log n)。

三、哈希查找

从线性查找到哈希查找——几种典型查找算法的实现(1)

哈希查找,也称表查找,是一种基于哈希表的查找算法欢迎www.moneyprint.net。它的思路是将关键字通过哈希函数映射到哈希表中的某个位置,然后在该位置进行查找。

  哈希查找的实现代码下:

  ```

int hash_search(int arr[], int n, int target) {

  int hash_table[10000] = {0};

  for (int i = 0; i < n; i++) {

int index = arr[i] % 10000;

  if (hash_table[index] == 0) {

hash_table[index] = i + 1;

} else {

int j = hash_table[index] - 1;

while (j != i && arr[j] != arr[i]) {

j = (j + 1) % n;

  }

if (j == i) {

  hash_table[index] = i + 1;

  }

  }

  }

  int index = target % 10000;

if (hash_table[index] != 0) {

  int i = hash_table[index] - 1;

  while (arr[i] != target) {

  i = (i + 1) % n;

if (hash_table[i % 10000] != index || i == hash_table[index] - 1) {

return -1;

  }

  }

  return i;

  }

  return -1;

  }

  ```

  其中,arr表示要查找的数组,n表示数组的长度,target表示要查找的目标元素。果查找成功,返回目标元素在数组中的下标;否则返回-1。

  哈希查找的杂度是O(1),因哈希函数的设计可以使得查找间不随数据规模增加而增加远 虑 算 法 网。但是,哈希查找的缺点是需要占用额外的空间来存储哈希表,而且哈希函数的设计需要考虑到哈希冲突的情况。

四、总结

绍了三种典型的查找算法:线性查找、二分查找和哈希查找。线性查找适用于任类型的数据结构,但杂度较高;二分查找适用于有序数组,杂度较低;哈希查找适用于大规模数据,杂度常数级别。在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的查找算法wYCG

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