****** 六 ******、软设笔记【数据结构】-查找、静态查找表，哈希表
一、查找
给定一个值K，在含有n个记录的文件中进行搜索，寻找一个关键字等于K的记录，如找到则输出该记录，否则输出查找不成功的信息。
1.查找算法的优劣
用比较次数的平均数来评估算法的优劣，称为平均查找长度ASL.
二，静态查找表
静态查找表的查找算法主要有：
1.顺序查找（线性查找）
2.折半查找（二分或对分查找）
3.分块查找（索引顺序查找）
1.顺序查找
用逐一比较的办法顺序查找关键字。
*性能分析：
顺序查找平均查找长度为：(n+1)/2，时间效率为O(n)
*优点：算法简单、适应面广，对查找表的结构没有要求，
无论记录是否按关键字有序排列均可使用。
*缺点：在n值较大时，平均查找长度较大，查找效率较低。
2.折半查找（二分查找）
先给数据排序，形成有序表，把待查数据值与查找范围的中间元素值进行比较，会有四种情况出现：
1）待查找数值与中间元素值相等，返回中间元素值的索引。
2）待查找数值比中间元素值小，则以整个查找范围的前半部分作为新的查找范围，执行1），直到找到相等的值。
3）待查找数值比中间元素值大，则以整个查找范围的后半部分作为新的查找范围，执行1），直到找到相等的值
4）如果最后找不到相等的值，则返回错误的提示信息。
平均查找长度：(n+1)/n log2(n+1)-1 约=log2(n+1)-1
折半查找比顺序查找的效率要高，但它要求查找表进行顺序存储并且按关键字有序排列，因此对表进行元素的插入和删除时，需要移动大量的元素，所以折半查找使用与表不易变动，且又经常进行查找的情况。
3.分块查找
又称索引顺序查找，是对顺序查找方法的一种改进，其性能介于顺序查找和折半查找之间。
在分块查找过程中，首先把表分为若干块，每一块中的关键字不一定有序，但块之间是有序的，即后一块中所有记录的关键字均大于前一个快中最大的关键字，还建立了一个索引表，索引表按关键字有序。
三、哈希表
是根据关键码值(key value)而直接进行访问的数据结构。由关键码的值决定数据的存储地址，以加快查找的速度。这个映射函数叫做散列函数，存放记录的数组叫做散列表。
优点：查找速度极快（O(1)），查找效率与元素个数n无关！
通常关键码的集合比哈希地址集合大得多，因而经过哈希函数变换后，可能将不同的关键码映射到同一个哈希地址上，这种现象称为冲突。
在哈希查找方法中，冲突是不可能避免的，只能尽可能减少。
1）构造好的哈希函数
*所选函数尽可能简单，以便提高转换速度；
*所选函数对关键码计算出的地址，应在哈希地址内集中并大致均匀分布，以减少空间浪费。
2）制订一个好的解决冲突的方案
查找时，如果从哈希函数计算出的地址中查不到关键码，则应当依据解决冲突的规则，有规律地查询其他相关单元。
给定一个值K，在含有n个记录的文件中进行搜索，寻找一个关键字等于K的记录，如找到则输出该记录，否则输出查找不成功的信息。
1.查找算法的优劣
用比较次数的平均数来评估算法的优劣，称为平均查找长度ASL.
二，静态查找表
静态查找表的查找算法主要有：
1.顺序查找（线性查找）
2.折半查找（二分或对分查找）
3.分块查找（索引顺序查找）
1.顺序查找
用逐一比较的办法顺序查找关键字。
*性能分析：
顺序查找平均查找长度为：(n+1)/2，时间效率为O(n)
*优点：算法简单、适应面广，对查找表的结构没有要求，
无论记录是否按关键字有序排列均可使用。
*缺点：在n值较大时，平均查找长度较大，查找效率较低。
2.折半查找（二分查找）
先给数据排序，形成有序表，把待查数据值与查找范围的中间元素值进行比较，会有四种情况出现：
1）待查找数值与中间元素值相等，返回中间元素值的索引。
2）待查找数值比中间元素值小，则以整个查找范围的前半部分作为新的查找范围，执行1），直到找到相等的值。
3）待查找数值比中间元素值大，则以整个查找范围的后半部分作为新的查找范围，执行1），直到找到相等的值
4）如果最后找不到相等的值，则返回错误的提示信息。
平均查找长度：(n+1)/n log2(n+1)-1 约=log2(n+1)-1
折半查找比顺序查找的效率要高，但它要求查找表进行顺序存储并且按关键字有序排列，因此对表进行元素的插入和删除时，需要移动大量的元素，所以折半查找使用与表不易变动，且又经常进行查找的情况。
3.分块查找
又称索引顺序查找，是对顺序查找方法的一种改进，其性能介于顺序查找和折半查找之间。
在分块查找过程中，首先把表分为若干块，每一块中的关键字不一定有序，但块之间是有序的，即后一块中所有记录的关键字均大于前一个快中最大的关键字，还建立了一个索引表，索引表按关键字有序。
三、哈希表
是根据关键码值(key value)而直接进行访问的数据结构。由关键码的值决定数据的存储地址，以加快查找的速度。这个映射函数叫做散列函数，存放记录的数组叫做散列表。
优点：查找速度极快（O(1)），查找效率与元素个数n无关！
通常关键码的集合比哈希地址集合大得多，因而经过哈希函数变换后，可能将不同的关键码映射到同一个哈希地址上，这种现象称为冲突。
在哈希查找方法中，冲突是不可能避免的，只能尽可能减少。
1）构造好的哈希函数
*所选函数尽可能简单，以便提高转换速度；
*所选函数对关键码计算出的地址，应在哈希地址内集中并大致均匀分布，以减少空间浪费。
2）制订一个好的解决冲突的方案
查找时，如果从哈希函数计算出的地址中查不到关键码，则应当依据解决冲突的规则，有规律地查询其他相关单元。
