数据查找

作者: SunshineBrother | 来源:发表于2018-03-26 14:26 被阅读42次

    几乎只要打开电脑,我们都用到了查找技术,像百度一下,你就知道啦,这就是最典型的查找,但是不同的查找方法,会有不同的效率,或许对于小量级数据,算法的好坏并没有什么太大的区别,但是当数据的量级比较大的时候,一个好的查找方法就会有很大的优势,会节省很多的时间。今天就来让我们来体验集中查找技术吧。

    目标:一个数组中有从0到999一千个数据元素,请找出值为900的下标

    方法一:顺序表查找法(傻瓜式算法)

    第一种方法,就是顺序遍历,不用脑子,从前往后依次遍历,知道遍历出结果,我称之为傻瓜式算法
    代码

     NSInteger account = 0; //记录总共执行了多少次
        for (NSInteger i = 0; i < self.dataArr.count; i++) {
            NSInteger num = [self.dataArr[i] integerValue];
            account++;
            if (num == 900) {
                NSLog(@"%ld",account);
                return;
            }
        }
    
    0CF4B90F-B600-4428-8D1F-BDBDE670E8E0.png

    由打印结果我们可以看到,总共执行了901次

    方法二:折半查找(二分查找)

    其实折半查找就是我们上一节提出的二叉树查找,在开始代码之前,我们先来介绍一下概念;

    折半查找技术,又称为二分查找:它的前提是线性表中的记录必须是里面的值类型有序(从小到大,或者从大到小),线性表必须采用顺序存储。折半查找的基本思想是:在有序表中,取中间记录作为比较对象,若给定值与中间记录的关键值相等,则查找成功;如给定值小于中间值,则下次从中间左侧开始查找,反之右侧;不断重复上述过程,知道查找成功,或者区域无记录

    代码

    ///第二种算法:折半查找
    - (IBAction)SecondButton:(id)sender {
        BOOL exist = NO;//记录值是否存在,默认不存在
        NSInteger account = 0; //记录总共执行了多少次
        
        NSInteger low = 0;//定义最低下表为记录首位
        NSInteger height = self.dataArr.count - 1;//定义最好下标为记录末尾
        
        //如果存在跳出,如果遍历结束,也跳出
        while (!exist) {
            account ++ ;
            NSInteger mid = (low + height) / 2;//折半
            if (mid == 0 || mid == self.dataArr.count - 1) {
                //没有找到,跳出
                exist = YES;
            }
            
            if (900 > [self.dataArr[mid] integerValue]) {
                //如查找值比中间值大,最低下标调整到中位下标的下一位
                low = mid + 1;
            }else if (900 < [self.dataArr[mid] integerValue]){
                //如查找值比中间值小,最高下标调整到中位下标的上一位
                height = mid - 1;
            }else if (900 == [self.dataArr[mid] integerValue]){
                //找到下标元素
                exist = YES;
            }
        }
        
        NSLog(@"折半查找:总共执行了%ld次",account);
        
    }
    
    B387451A-4F40-43EE-B8B3-D3AD858DBB84.png

    通过打印结果可知,这个仅仅执行了10次,比上一种算法效率相差了很多,一看便知。

    方法三:插值查找

    插值查找这个好像还真没有什么特别需要理解的地方,他就是先辈们对折半查找NSInteger mid = (low + height) / 2这个方法进行了改进,具体改为了NSInteger mid = low + (height -low)*(key - arr[low])/(arr[height] - arr[low])。具体为啥这个推导,应该还是有原因的,但是数学基础不怎么好,对这个只能记住了。表示无可奈何啊😄😄😄

    插值查找:是根据要查找的关键字key与查找表中最大最小值记录的关键字比较后的查找方法,其核心就是在于插值的计算公式(key - arr[low])/(arr[height] - arr[low])

    代码

    ///第三种算法:插值查找
    - (IBAction)ThirdButton:(id)sender {
        
        
        BOOL exist = NO;//记录值是否存在,默认不存在
        NSInteger account = 0; //记录总共执行了多少次
        
        NSInteger low = 0;//定义最低下表为记录首位
        NSInteger height = self.dataArr.count - 1;//定义最好下标为记录末尾
        
        //如果存在跳出,如果遍历结束,也跳出
        while (!exist) {
            account ++ ;
            NSInteger mid = low + (height - low)*(key-[self.dataArr[low] integerValue])/([self.dataArr[height] integerValue] - [self.dataArr[low] integerValue]);//插值
            if (mid == 0 || mid == self.dataArr.count - 1) {
                //没有找到,跳出
                exist = YES;
            }
            
            if (key > [self.dataArr[mid] integerValue]) {
                //如查找值比中间值大,最低下标调整到中位下标的下一位
                low = mid + 1;
            }else if (key < [self.dataArr[mid] integerValue]){
                //如查找值比中间值小,最高下标调整到中位下标的上一位
                height = mid - 1;
            }else if (key == [self.dataArr[mid] integerValue]){
                //找到下标元素
                exist = YES;
                NSLog(@"下标:%ld",mid);
            }
        }
        
        NSLog(@"插值查找:总共执行了%ld次",account);
        
        
    }
    
    402C9E44-EE8C-4783-BF42-8CA7D0D30649.png

    卧槽,这个算法还真是有用啊,看来古人诚不我欺也。 耶耶耶耶耶耶耶耶耶耶耶耶耶耶耶耶耶耶耶耶

    想看具体代码,请点击这里,最近在看大话数据结构这本书,会持续的更新一些算法

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