C语言之三大查找算法

查找算法

1.二分查找

二分查找就是折半查找，其基本思想是：首先选取表中间位置的记录，将其关键字与给定关键字key进行比较，若相等，则查找成功。若key值比该关键字值大，则要找的元素一定在右子表中，则继续对右子表进行折半查找;若key值比该关键字值小，则要找的元素一定在左子表中，则继续对左子表进行折半查找。依次类推，直到查找成功或者查找失败。

源代码如下：

#include<stdio.h>
void binary_search(int a[],int key,int n);
int main(void)
{
int i,n,m,a[16];
scanf("%d",&n);
for(i=0;i<n;i++)
scanf("%d",&a[i]);
scanf("%d",&m);
binary_search(a,m,n);
return 0;
}
void binary_search(int a[],int key,int n)
{
int low=0;
int high=n-1;
int mid,count=0,count1;
while(low<high)
{
count++;
mid=(low+high)/2;                       //二分查找
if(key>a[mid])
low=mid+1;
if(key<a[mid])
high=mid-1;
if(key==a[mid])
{
printf("Find it and location is %d\n",mid);
count1++;                         //标记查找成功
break;                               //退出循环
}
}
if(count1==0)
printf("error\n");
}

效果图：

2.分块查找

分块查找也称为索引顺序查找，要求将待查的元素均匀地分成块，块间按大小排序，块内不排序，所以要建立一个块的最大关键字表，成为索引表。
下面是将15个数按关键字大小分成了3块，这15个数的排列是一个有序序列。也可以是无序的，但必须满足分在第一块中的任意数都小于第二块中的所有数。先顺序查找已在已建好的索引表中查出key所在的块中，再在块中顺序查找key。

源代码如下：

#include<stdio.h>
int block_search(int,int a[]);
struct index                               //定义结构体
{
int key;
int start;
int end;
}index_table[3];
int main(void)
{
int i,j=0,a[16],n;
for(i=1;i<16;i++)                     //以用户的视觉给出位置数目
scanf("%d",&a[i]);
scanf("%d",&n);
for(i=0;i<3;i++)                       //设置每块的起止位置以及关键值
{
index_table[i].start=j+1; 
j++;
index_table[i].end=j+4;
j+=4;
index_table[i].key=a[j];
}
if(block_search(n,a))
printf("Find it and location is %d\n",block_search(n,a));
else
printf("error!\n");
}
int block_search(int value,int a[])
{
int i=0,j;
while(i<3&&value>index_table[i].key)                  //确定查找值所在块
i++;
if(i<3)
{
j=index_table[i].start;
while(j<index_table[i].end&&value!=a[j])            //顺序查找值
j++;
if(j<=index_table[i].end)
return j;
else
return 0;
}
else
return 0;
}

效果图：

3.哈希查找

给定哈希表长度为11，哈希函数为H(key)=key%11,随机产生待散列的小于50的8个元素，同时采用线性探测再散列的方法处理冲突。

源代码如下：

#include<stdio.h>
#include<time.h>
#include<stdlib.h>
#define Max 11
#define N 8
int hashtable[Max];
int search(int);
void creathash(int);
int func(int);
int main(void)
{
int flag[50],i,j,t;
for(i=0;i<50;i++)
flag[i]=0;                                   //50以内所有数为产生时，均标志为0
for(i=0;i<Max;i++)
hashtable[i]=-1;                         //哈希表中，初始位置全置为-1
srand((unsigned long)time(0));    //用0调用时间函数time()，将其返回值强制转换为unsigned型，作为参数来调用srand( )函数。srand( )是为rand( )函数初始化随机发生器的启动状态，以产生伪随机数，所以常把srand( )称为种子函数。用time()返回的时间值做种子的原因是time()返回的是实时时间值，每时毎刻都在变化，这样产生的伪随机数就有以假乱真的效果。
i=0;
while(i!=N)                          //产生八个数
{
t=rand()%50;                      //产生一个随机数赋予t
if(flag[t]==0)                       //看是否产生过t
{ 
creathash(t);                       //创建哈希表
printf("%d",t);
for(j=0;j<Max;j++)
printf("(%2d)",hashtable[j]);
printf("\n");
flag[t]=1;
i++;
}
}
scanf("%d",&t);                   //输入要查找的元素
if(t>=0&&t<50) 
{
i=search(t); 
if(i)
printf("Find it and location is %d\n",i);
else
printf("Not find it\n");
}
else
printf("error\n");
return 0;
}
void creathash(int key)
{
int pos,t;
pos=func(key);                           //哈希函数确定元素的位置
t=pos;
while(hashtable[t]!=-1)               //如果该位置有元素存在，则进行线性探测再散列
{
t=(t+1)%Max;
if(t==pos)                                //哈希表满的情况
{
printf("table is full");
return ;
}
}
hashtable[t]=key;                     //将元素放入确定的位置
}
int func(int value)
{
return value%Max;                      //哈希函数
}
int search(int value)
{
int pos,t;
pos=func(value);
t=pos;
while(hashtable[t]!=value&&hashtable[t]!=-1)          //如果该位置不等于要查找的关键字且不为空
{
t=(t+1)%Max;
if(pos==t)                                    //多次探测返回原来哈希函数求出的位置，说明要查找的数不存在
return 0;
}
if(hashtable[t]!=-1)
return t;
else
return 0;
}

效果图：