通用二分查找算法
前注:
这是自己平时写的一些小代码,未必有用及符合设计原则,若有不妥之处,还请大家指教。
说明:
此算法与另一个通用快速排序算法采用了相似的设计思想:对排序和查找算法而言,虽然其逻辑固定,但由于数据源与比较或搜索逻辑的差异,而数据处理的过程又与算法逻辑相藕合,因而不得不对不同的数据源及比较逻辑作不同的实现。也因此,若要抽象出算法逻辑,则必须提取数据操作与比较接口。
对二分查找算法而言,可以确定的一点是数据源是可索引的。算法通过尝试比较不同索引处的数据来确定目标数据的方向;另一方面,算法的使用方必定熟悉数据源,知道索引便能确定具体数据。
因此,此算法忽略具体的数据源,而要求调用者告之数据源的索引范围,并提供对指定索引处数据进行比较的逻辑(作为委托传入)。
这样,算法只需操作索引,而得以与具体的数据源隔离,比较逻辑与可以由用户自定义。
示例:
代码
SearchAlgorithm.BiSearchMatch Match = delegate(int Index)
{
return BranchID.CompareTo(AllBranchList[Index].ID);
};
ElementIdx = SearchAlgorithm.BiSearch(0, AllBranchList.Count - 1, Match);
{
return BranchID.CompareTo(AllBranchList[Index].ID);
};
ElementIdx = SearchAlgorithm.BiSearch(0, AllBranchList.Count - 1, Match);
源码:
代码
/// <summary>
/// 折半查找的Match参数原型
/// </summary>
/// <param name="Index">BiSearch生成的索引</param>
/// <returns>0:索引处的数据匹配成功;1:要寻找的数据在索引与上界之间;-1:要寻找的数据在索引与下限之间</returns>
public delegate int BiSearchMatch(int Index);
/// <summary>
/// 折半查找:此函数将根据上下界按折半查找规则生成可能的索引,并使用生成的索引逐个调用Match委托,直到匹配成功或没有其它可能的索引。
/// </summary>
/// <param name="LBound">下界</param>
/// <param name="UBound">上界</param>
/// <param name="Match">匹配委托</param>
/// <returns>若返回值在(LBound,UBound)区间内,则查找成功且返回值即为要寻找的索引;若返回值小于下限,则表示未找到要寻找的索引。</returns>
public static int BiSearch(int LBound, int UBound, BiSearchMatch Match)
{
int Mid,Result,TempLBound = LBound;
if (LBound > UBound || Match == null) return LBound - 1;
while(LBound <= UBound)
{
Mid = LBound + ((UBound - LBound) >> 1);
Result = Match(Mid);
if (Result == 0)
return Mid;
else if (Result > 0)
LBound = Mid + 1;
else
UBound = Mid - 1;
}
return TempLBound - 1;
}
/// 折半查找的Match参数原型
/// </summary>
/// <param name="Index">BiSearch生成的索引</param>
/// <returns>0:索引处的数据匹配成功;1:要寻找的数据在索引与上界之间;-1:要寻找的数据在索引与下限之间</returns>
public delegate int BiSearchMatch(int Index);
/// <summary>
/// 折半查找:此函数将根据上下界按折半查找规则生成可能的索引,并使用生成的索引逐个调用Match委托,直到匹配成功或没有其它可能的索引。
/// </summary>
/// <param name="LBound">下界</param>
/// <param name="UBound">上界</param>
/// <param name="Match">匹配委托</param>
/// <returns>若返回值在(LBound,UBound)区间内,则查找成功且返回值即为要寻找的索引;若返回值小于下限,则表示未找到要寻找的索引。</returns>
public static int BiSearch(int LBound, int UBound, BiSearchMatch Match)
{
int Mid,Result,TempLBound = LBound;
if (LBound > UBound || Match == null) return LBound - 1;
while(LBound <= UBound)
{
Mid = LBound + ((UBound - LBound) >> 1);
Result = Match(Mid);
if (Result == 0)
return Mid;
else if (Result > 0)
LBound = Mid + 1;
else
UBound = Mid - 1;
}
return TempLBound - 1;
}