引言:
除去各種線性和非線性的資料結構外,還有一種在實際應用中大量使用的資料結構——查詢表。查詢表是由同一型別的資料元素構成的集合。
對查詢表經常進行的操作有:1、查詢某個"特定的"資料元素是否在查詢表中;2、檢索某個"特定的"資料元素的各種屬性;3、在查詢表中插入乙個資料元素;4、從查詢表中刪去某個資料元素。對查詢表只作前兩種統稱為"查詢"的操作,則稱此類查詢表為靜態查詢表。若在查詢過程中同時插入查詢表中不存在的資料元素,或者從查詢表中刪除已存在的某個資料元素,則稱此類表為動態查詢表。
基礎知識:
[cpp]view plain
copy
print?
關鍵字型別和資料元素型別統一說明如下:
典型的關鍵字型別說明可以是:
typedef
float
keytype;
//實型
typedef
intkeytype;
//整型
typedef
char
keytype;
//字串型
資料元素型別定義為:
typedef
struct
selmtype;
對兩個關鍵字的比較約定如下的巨集定義:
//對數值型關鍵字
#define eq(a, b) ((a) == (b))
#define lt(a, b) ((a) < (b))
#define lq(a, b) ((a) > (b))
//對字串型關鍵字
#define eq(a, b) (!strcmp((a), (b)))
#define lt(a, b) (strcmp((a), (b)) < 0)
#define lq(a, b) (strcmp((a), (b)) > 0)
具體分析:
1、順序查詢。
順序查詢:從表中最後乙個記錄開始,逐個進行記錄的關鍵字和給定值的比較,若某個記錄的關鍵字和給定值比較相等,則查詢成功,找到所查記錄;反之,若直至第乙個記錄,其關鍵字和給定值比較都不相等,則表明表中沒有所查記錄,查詢不成功。
效能分析:我們知道當討論乙個程式的效能時一般從3個角度:時間複雜度、空間複雜度、和演算法的其他效能。由於在查詢過程中,通常只是需要乙個固定大小的輔助空間來做比較,所以空間複雜度是一定的。而時間複雜度卻是可變的:其關鍵字和給定值進行過比較的記錄個數的平均值。
適用範圍:順序查詢一般適用於查詢資料比較少的情況下。
優點:
1、演算法實現簡單且適應面廣
2、對錶的結構無任何要求,無論記錄是否按關鍵字有序排列。
3、即適用於順序表又適用於單鏈表。
缺點:
1、平均查詢長度較大,特別是當n很大時,查詢效率較低。
2、速度慢,平均查詢長度為 (n + 1) / 2,時間複雜度為 o(n)
[cpp]view plain
copy
print?
typedef
intelementtype;
#define eq(a, b) ((a) == (b))
intsequential(
intarray, elementtype key,
intn)
return
-1;
}
2、折半查詢。
折半查詢:折半查詢又稱二分查詢,先確定待查記錄所在的範圍(區間),然後逐步縮小範圍直到找到或找不到該記錄為止。
適用範圍:對於規模較大的有序表查詢,效率較高。適合很少改動但經常查詢的表。
優點:
1、折半查詢的效率比順序查詢要高。
2、折半查詢的時間複雜度為log2(n)
3、折半查詢的平均查詢長度為log2(n+1) - 1
缺點:
1、折半查詢只適用於有序表
2、折半查詢限於順序儲存結構,對線性鍊錶無法有效地進行折半查詢
關鍵字key與表中某一元素array[i]比較,有3中情況:
1. key == array[i], 查詢成功
2.key > array[i], 待查詢元素可能的範圍是array[i]之前
3.key < array[i], 待查詢元素可能的範圍是array[i]之後
[cpp]view plain
copy
print?
typedef
intelementtype;
#define eq(a, b) ((a) == (b))
#define lt(a, b) ((a) < (b))
#define lq(a, b) ((a) <= (b))
intsearch_bin(elementtype array,
intnum,
intlength)
return
-1;
}
3、分塊查詢。
分塊查詢:分塊查詢又稱索引順序查詢,它是順序查詢的一種改進方法。將n個資料元素「按塊有序」劃分為m塊(m<=n)。每一塊中的資料元素不必有序,但塊與塊之間必須「按塊有序」,即第1快中的任一元素的關鍵字都必須小於第2塊中任一元素的關鍵字;而第2塊中任一元素又都小於第3塊中的任一元素,……
操作步驟:
1、先選取各快中的最大關鍵字構成乙個索引表
2、查詢分兩部分:先對索引表進行二分查詢或順序查詢,以確定待查記錄在哪一塊中;然後在已確定的快中用順序法進行查詢。
優點:在表中插入或刪除乙個記錄時,只要找到該記錄所在塊,就在該塊中進行插入或刪除運算(因快內無序,所以不需要大量移動記錄)。
缺點:增加了乙個輔助陣列的儲存空間和將初始表分塊排序的運算。
效能:介於順序查詢和二分查詢之間。
[cpp]view plain
copy
print?
#define max 3
#define maxsize 18
typedef
intelemtype;
typedef
struct
indexitemindexitem;
indexitem indexlist[max];
elemtype mainlist[maxsize] = ;
intsequential(indexitem indexlist, elemtype key)
return
0;
}
intmainsequential(elemtype mainlist,
intindex, elemtype key)
for(i = num; i < num+indexlist[index-1].length; i++)
return
-1;
}
除上面介紹的3種查詢方法,還有針對有序表的斐波那契查詢和插值查詢以及靜態樹表的查詢。
靜態查詢(順序查詢和折半查詢)
聽說過一句話,程式設計之久,除了資料結構和演算法什麼也不屬於我們。為了更好的學習資料結構和演算法,今天決定先把清華大學出版的資料結構 c語言版 書中的演算法實現一遍。現在開始第一彈。貴在堅持。順序查詢 演算法描述 include include 順序表的查詢 define eq a,b a b de...
靜態查詢(順序 折半)
include include void seqsearch int a,int r 順序查詢 if i 0 printf 元素所在位置 d n i else printf 沒有該元素!int binsearch1 int a,int r 折半查詢 非遞迴 return 0 int binsearc...
靜態查詢 順序查詢和折半查詢法
一 靜態查詢 只是起查詢或檢索的作用,不涉及插入 刪除,反之為動態查詢。二 順序查詢 順序查詢過程中往往設定監視哨,在查詢過程中不用每一步都檢查整個表是否查詢完畢。假設,每個元素的查詢概率相同,順序查詢成功時平均查詢長度為 n 1 2 順序查詢不成功時平均查詢長度為 n 1 4 考慮到查詢不成功的情...