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二分查找变形

2012-08-18 00:43 211 查看
二分查找变形,如{3,5,7,9,11,13,1};这样的数组,这里所说的循环有序数组,就是把一个有序数组从某个(未知)位置处截为两段,把前一段放到后一段的后面(数组里的元素还是有序的,只不过最小值不一定是数组的第一个元素,而可能是其中的任何一项,从它开始逐项递增,到数组的最后一个元素时再回到第一个元素)。

显然传统的二分法已经无法直接使用了,但考虑一下,如果已经知道分界点位置,那问题就简单多了,只要先判断一下待查元素是在分界点的左侧还是右侧,然后直接对那一侧的半个数组使用二分查找。

那么重点就是判定待测元素在分界点的左侧还是右侧的问题了,可以发现每次取mid后,就会形成两种情况的子序列。一种情况是类似{4,6,9},他是一个正常有序的子集合,另一种情况是类似{12,16,18,20,41,100,1}的与源问题类似结构的相对复杂的子集合。显然第一种情况是简单的,那么判定待测元素在分界点的简单一侧会比较容易。

第一种情况(arr[mid]>=arr[low]):当key<=arr[mid]&&key>=arr[low]时,待测元素肯定会在mid的左侧;其他情形则会在mid的右侧。

第二种情况(arr[mid]<arr[low]):当key<=arr[low]&&key>=arr[mid]时,待测元素肯定会在mid的右侧,其他情形则会在mid的左侧。

上面两个子条件的选择比较重要。

最后给出代码:

#include<iostream>
using namespace std;
int find ( int * arr, int low , int high, int key)
{
int mid ;
while(low<=high)
{
mid = (low+high)/2;
if (arr[mid] == key ) return mid;
if(arr[mid]>=arr[low])
{
if(key<=arr[mid]&&key>=arr[low]) high = mid -1;
else low = mid +1;
}
else
{
if(key<=arr[high]&&key>=arr[mid]) low = mid + 1;
else high = mid -1;
}
}
return -1;
}

int main()
{
int arr[7] = {3,5,7,9,11,13,1};
while(1)
{
int a;
cin>>a;
cout<<find(arr,0,6,a)<<endl;
}
//system("pause");
return 0;
}
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