1. 概念
计算机行业的对于这个都是老生常谈,我这里简单写一点。
① 算法是用来解决某个问题而提出或设计的,不同的场景有不同的算法。
② 设计算法就要用到——数据结构。常见的数据结构有:数组、链表、队列、堆、栈、树等。
③ 评估一个算法的效率,我们常用时间复杂度和空间复杂度。
时间复杂度:简而言之就是指我们算法中某项基本操作(赋值、循环、判断、运算等)重复执行的次数/频度。常见的时间复杂度:O(1)、O(㏒₂n)、O(n)、O(n㏒₂n)、O(n²)、O(n³)、O(2^n)、O(n!)。
空间复杂度:算法所在的程序从开始执行到结束所占用多大的内存容量和空间。针对算法时,只考虑算法内部/本身所定义的变量、使用的存储结构等。
2. 顺序查找
- 顺序查找
又称线性查找。是最简单的查找方法。
方法:从数组的一头开始,将待查找key和数组元素进行逐个比较。如果找到与key相同的元素,则查找成功,结束后未找到,则查找失败。
算法示例:
public class SequentialSearch {
public static void main(String[] args) {
int[] array = {4, 8, 9, 3, 100, 99, 22, 23, 77, 23};
int target = 23;
int i = sequentialSearch(array, target);
System.out.println("目标元素的数组下标为:" + i);
}
// 顺序查找(for循环)
public static int sequentialSearch(int[] array, int target) {
for (int i = 0; i < array.length; i++) {
if (array[i] == target) {
System.out.println("目标元素:" + target + ",所在的数组下标为:" + i);
return i;
}
}
System.out.println("没有查找到该目标元素");
return -1;
}
//顺序查找(foreach)
public static int sequentialSearch2(int[] array, int target) {
for (int element : array) {
if (element == target) {
System.out.println("目标元素:" + target + ",所在的数组下标为:" + element);
return element;
}
}
System.out.println("没有查找到该目标元素");
return -1;
}
}
- 折半查找
也称二分查找。
算法前提:数组元素已经有序。
核心思想:尽快缩小搜索区间。所以要求元素排列有序。
算法示例:
public class SearchUtils {
public static void main(String[] args) {
SearchUtils su = new SearchUtils();
int[] arr = {1,3,6,9,12,23,33,44,45,67,78,98,100,111,123,1234,2345,9999,11111,12345,666666,900000};
int res = su.binarySearch(arr, 44);
System.out.println("res=" + res);
}
/**
* 二分查找
* @param arr 要进行查找的数组,要求数组必须是有序的
* @param findElem 要查找的元素
* @return 返回要查找的元素在数组的索引位置, 返回-1表示没找到
*/
public int binarySearch(int[] arr, int findElem) {
int low = 0;
int high = arr.length - 1;
int mid;
while (low <= high) {
mid = (low + high) / 2;
//如果要查找的元素findElem小于中间位置的元素mid,指向数组的较大端的high索引重新指向中间索引mid的左边(mid-1)
if (findElem < arr[mid]) {
high = mid - 1;
}
//如果要查找的元素findElem大于中间位置的元素mid,指向数组的较小端的low索引重新指向中间索引mid的右边(mid+1)
if (findElem > arr[mid]) {
low = mid + 1;
}
if (arr[mid] == findElem) {
return mid;
}
}
return -1;
}
}
// 递归方式 arr数组;front数组起始位,end数组结束位,n待查找数
public static int seek(int[] arr, int front, int end, int n) {
int mid = (end + front) / 2;
if (front <= end) {
if (arr[mid] == n) {
return mid;
} else if (arr[mid] > n) {
return seek(arr, front, mid - 1, n);
} else {
return seek(arr, mid + 1, end, n);
}
} else {
return -1;
}
- 索引查找
索引查找又分为基本索引查找和分块查找。是一种介于顺序查找和二分查找之间的查找方法。 块间有序,块内无序
核心思想:针对无需的数据集合,先建立索引表,让索引表有序或者分块有序,再结合顺序查找或索引查找的方法完成查找。
具体: 首先查找索引表,因为索引表是有序表,故可以采用二分查找或顺序查找,以确定待查记录在那一块;然后在已确定的块中进行顺序查找(因为块内无序,只能用顺序查找)。如果在块中找到该记录则查询成功,否则查找失败。
import java.util.Scanner;
public class splitSearch {
private static Scanner sc = new Scanner(System.in);
public static void main(String[] args) {
int[] ints = new int[18];
int[] suoYin = new int[5];
System.out.println("录入数据:");
for(int i = 0;i < 18;i++)
ints[i] = sc.nextInt();
for(int i = 0;i < ints.length / 6;i++){
int max = i;
for(int j = i * 6;j < (i + 1) * 6;j++)
if(ints[j] > ints[max])
max = j;
suoYin[i] = max;
}
/* 测试数据 : 22 12 13 8 9 20 33 42 44 38 24 48 60 58 74 49 86 53 */
System.out.print("请输入查找信息:");
new splitSearch().splitS(ints,suoYin,sc.nextInt());
}
private void splitS(int[] ints,int[] xx,int data){
int low = 0;
int high = ints.length / 6 - 1;
int sure = -1;
int middle;
while(low <= high){
middle = (low + high) / 2;
if(data > ints[xx[middle]] && high - middle == 1){
sure = high;
break;
}else if(data < ints[xx[middle]] && middle - low == 1 && data > ints[xx[low]]){
sure = middle;
break;
}else if(data < ints[xx[middle]] && data < ints[xx[low]]){
sure = low;
}
if(data > ints[xx[middle]]){
low = middle + 1;
}else if(data < ints[xx[middle]]){
high = middle - 1;
}else{
System.out.println("[ index = " + xx[middle] + " ]");
return;
}
}
for(int i = sure * 6;i < (sure + 1) * 6 && sure >= 0;i++)
if(ints[i] == data){
System.out.println("[ index = " + i + " ]");
return;
}
System.out.println("[ 无此数据 ]");
}
}
活动地址:CSDN21天学习挑战赛
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