14.查找概论与顺序查找

一、查找概论

1.查找：即依据给定的某个值，在查找表中确定一个其keyword等于给定值的数据元素(或纪录)。若表中不存在keyword等于给定值的纪录。则称查找不成功，此时查找的结果可给出一个"空"纪录或"空"指针。另外，查找表依照操作方式来分有两大种：静态查找表和动态查找表。

(1)查找表(Search table)：是由同一类型的数据元素(或纪录)构成的集合。

(2)keyword(Key)：是数据元素中某个数据项的值。又称为键值，用它能够标志一个数据元素，也能够标志一个纪录的某个数据项(字段)，又称关键码;

(3)主keyword：若此keyword能够唯一地标志一个纪录，则称此keyword为主keyword(Primary Key)，主keyword所在的数据项成为主关键码;

(4)次keyword(Secondary Key)：对于那些能够识别多个数据元素(或纪录)的keyword，我们称为次keyword；

2.静态查找表(Static Search Table)：仅仅作查找操作的查找表。

它的主要操作有：

(1)查询某个"特定的"数据元素是否在查找表中;

(2)检索某个"特定的"数据元素和各种属性。

3.动态查找(Dynamic Search Table)

    在查找过程中同一时候插入查找表中不存在的数据元素，或者从查找表中删除已经存在的某个数据元素。

它的主要操作有：

(1)查找时插入数据元素;

(2)查找时删除元素数据元素;

凝视：为了提供查找的效率，我们须要专门为查找操作设置数据结构。即改变数据元素之间的关系(表、树等结构)。

二、顺序表查找

1.定义：顺序查找又称线性查找。是最主要的查找技术，它的查找过程是：从表中第一个(或者最后一个)纪录開始，逐个进行纪录的keyword和给定值比較，若某个纪录的keyword和给定值相等，则查找成功。找到所查的纪录；假设直到最后一个(或第一个)纪录。其keyword和给定值比較都不等时，则表中没有所查的纪录，查找不成功。

2.顺序表查找算法

/*顺序查找：a为数组，n为要查找的数组个数。key为要查找的keyword*/

int  Sequential_Search(int *a,int n,int key)

{

    int i;

    for(i=1;i<n;i++)

    {

            if(a[i]==key)

                    return i;    //返回该keyword的纪录位置

    }

}

3.顺序表查找优化

    因为一般的顺序查找算法每次循环时。都须要对i是否小于等于n作推断。

从某些程序上来说，当总数据量非常多的时候。该推断无疑减少了查找的效率。我们能够通过在尽头设置一个"哨兵"的方法，来解决每次i与n作出比較的问题来提高查找效率。

长处：实现简单，小型数据查询效率较高。

缺点：n非常大时。查找效率非常低。

/*有哨兵顺序查找*/

int Sequential_Search2(int *a,int n,int key)

{

    int i;

    a[0]=key;        //设置a[0]为keyword值，我们称之为"哨兵"

    i=n;                //循环从数组尾部開始

    while(a[i]~=key)

    {

            i--;

    }

return i;            //返回0则说明查找失败

}

分析：此代码从尾部開始查找，假设在a[i]中有key则返回i值。查找成；否则一定在终于的a[0]处等于key，此时返回的是0，即说明a[1]~a[n]中没有keywordkey，查找失败。

时间复杂度：最好情况为O(1)，最坏为O(n)；查找失败n+1次时间复杂度为O(n)；平均查找次数为(n+1)/2，即平均复杂度为O(n)。