折半查找(分治法)
2016-04-21 15:25
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Binary search algorithm
折半查找也称为二分查找,是一个经典的查找算法。
原始数据使用随机函数生成。
采用结构化程序设计,可以很容易改为从标准输入或文件读入数据,只需要修改函数getData即可。
数据个数由宏定义给出,也可以轻松地改为输入。
使用快速排序算法对原始数据进行排序。
这里给出递归和非递归两种过程实现折半查找,非递归的折半查找为正解。
关键代码:
快速排序程序头文件quicksort.h:
快速排序程序quicksort.c:
折半查找也称为二分查找,是一个经典的查找算法。
原始数据使用随机函数生成。
采用结构化程序设计,可以很容易改为从标准输入或文件读入数据,只需要修改函数getData即可。
数据个数由宏定义给出,也可以轻松地改为输入。
使用快速排序算法对原始数据进行排序。
这里给出递归和非递归两种过程实现折半查找,非递归的折半查找为正解。
/* * 折半查找算法程序(测试数据使用快速算法进行排序) * 这里包括递归算法和非递归算法 */ #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <time.h> #include "quicksort.h" #define N 7 void getData(int [], int); void outputData(int [], int); int binsearch1(int a[], int low, int high, int val); int binsearch2(int a[], int low, int high, int val); int main(void) { int a , i; getData(a, N); /* 获得数据放入数组a中 */ printf("Unordered datas: "); outputData(a, N); quicksort(a, 0, N - 1); printf("In sorted order: "); outputData(a, N); int index, val; scanf("%d", &val); index = binsearch1(a, 0, N-1, val); if(index == -1) printf("There is no %d in array A.\n", val); else printf("%d is at the %dth unit is array A.\n", val, index); index = binsearch2(a, 0, N-1, val); if(index == -1) printf("There is no %d in array A.\n", val); else printf("%d is at the %dth unit is array A.\n", val, index); return 0; } int binsearch1(int a[], int low, int high, int val) { int mid; if(low > high) return -1; else { mid = (low + high) / 2; if(a[mid] == val) return mid; else if(val > a[mid]) return binsearch1(a, mid+1, high, val); else /* if(val < a[mid]) */ return binsearch1(a, low, mid-1, val); } } int binsearch2(int a[], int low, int high, int val) { int mid; for(;;) { if(low > high) return -1; else { mid = (low + high) / 2; if(a[mid] == val) return mid; else if(val > a[mid]) low = mid+1; else /* if(val < a[mid]) */ high = mid-1; } } } void getData(int d[], int n) { time_t t; srand((unsigned) time(&t)); /* 设置随机数起始值 */ int i; for(i=0; i < n; i++) d[i] = rand() % 1000; /* 获得0-999之间的整数值 */ } void outputData(int d[], int n) { int i; for (i = 0; i < n; i++) printf("%d ", d[i]); printf("\n"); }
关键代码:
// 非递归折半查找算法程序 int binsearch2(int a[], int low, int high, int val) { int mid; for(;;) { if(low > high) return -1; else { mid = (low + high) / 2; if(a[mid] == val) return mid; else if(val > a[mid]) low = mid+1; else /* if(val < a[mid]) */ high = mid-1; } } }
快速排序程序头文件quicksort.h:
void quicksort(int a[], int low, int high); int split(int a[], int low, int high);
快速排序程序quicksort.c:
#include "quicksort.h" void quicksort(int a[], int low, int high) { int middle; if (low >= high) return; middle = split(a, low, high); quicksort(a, low, middle - 1); quicksort(a, middle + 1, high); } int split(int a[], int low, int high) { int part_element = a[low]; for (;;) { while (low < high && part_element <= a[high]) high--; if (low >= high) break; a[low++] = a[high]; while (low < high && a[low] <= part_element) low++; if (low >= high) break; a[high--] = a[low]; } a[high] = part_element; return high; }
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