算法设计技巧与分析(1)二分搜索的前提——线性搜索
从今天起复习算法,写的不对的地方还请各路大神指点迷津,神仙请绕道。
1.问题描述
给定一个长度为n的数组A,查找元素x是否在A中。
2.解决方案描述
一种最直接的方法是扫描A中的所有项目,将每个项目与x比较,如果找到相等的项目A[i],则返回数组下标i,否则返回-1,表示没找到。这种方法成为顺序搜索,由于元素比较的最大次数和序列的大小成线性关系,所以又称为线性搜索。
3.算法的代码表示
1 /// <summary> 2 /// 线性搜索 3 /// </summary> 4 /// <param name="array">搜索的源数组</param> 5 /// <param name="x">要搜索的值</param> 6 /// <returns>如果找到该值,返回该值所在的数组下标;否则返回-1</returns> 7 static int LinearSearch(int[] array, int x) 8 { 9 int i = 0; 10 while (i < array.Length) 11 { 12 if (x == array[i]) return i; 13 i++; 14 } 15 return -1; 16 }
4.算法的调用
1 static void Main(string[] args) 2 { 3 int[] TestArray = { 10, 2, 9, 5, 6, 3 }; 4 Console.WriteLine("测试数组为:"); 5 for (int i = 0; i < TestArray.Length; i++) 6 { 7 Console.Write("{0} ", TestArray[i]); 8 } 9 Console.WriteLine("\r\n请输入你要查找的整数:"); 10 string TargetNum = Console.ReadLine(); 11 int Num; 12 while (!int.TryParse(TargetNum, out Num)) 13 { 14 Console.WriteLine("你的输入不合法!\r\n请输入你要查找的整数:"); 15 TargetNum = Console.ReadLine(); 16 } 17 int Result = LinearSearch(TestArray, Num); 18 if (Result != -1) 19 Console.WriteLine("你查找的数字在该数组的下标为:{0}", Result); 20 else 21 Console.WriteLine("在该数组中找不到你输入的数字"); 22 Console.Read(); 23 }
5.算法分析
直观上,如果数组是无序的,那么扫描A中所有元素是不可避免的。但是如果数组是有序的,那么扫描A中所有元素则不是最佳选择。比如数组为{1,2,3,4,5,6},如果我要搜索6是否在数组中,那么我将要扫描6次,这是最耗时的搜索。
那么如何保证在最短时间内找到有序数组里的元素呢?下节见分晓。