04查找算法:顺序查找法、二分查找法

简介: 04查找算法:顺序查找法、二分查找法

顺序查找算法

概念

最基本的查找技术,过程: 从表中的第一个(或最后一个)记录开始,逐个进行记录的关键字和给定值比较,若某个记录的关键字和给定值相等,则查找成功,找到所查的记录,如果直到最后一个(或第一个)记录,其关键字和给定值比较都不等时,则表示没有查到记录,查找不成功。

代码实现

1. def search(alist,target):
2. for i in alist:
3. if target == i:
4. print("找到目标元素!")
5. return 0
6. else:
7. print("没有找到目标元素!")
8. return 0

总结

顺序查找法是最简单也是最常用的一种查找的方法。


二分查找算法

概念

二分查找(binary search)又称为折半查找,优点是比较次数少,查找速度快,平均性能好;缺点是要求待查表为有序表,且插入删除困难。因此,折半查找方法适用于不经常变动而查找频繁的有序列表。

算法步骤

  1. 首先,假设表中的元素是按升序排列的,将表中间位置记录的关键字与查找关键字比较,如果两者相等,则查找成功;否则利用中间位置记录将表分成前后两个子表。
  2. 如果中间位置记录的关键字大于查找关键字,则进一步查找前一子表,否则进一步查找后移子表。
  3. 重复以上过程,直到找到满足条件的记录,使查找成功,或直到子表不存在为止,此时查找不成功。

算法实现

1. def binary_search(alist,target):
2. """
3.     非递归二分查找
4.     :param alist:
5.     :param target:
6.     :return: True/False
7.     """
8.     start = 0
9.     end = len(alist)-1
10. while start <= end:
11.         mid = (start + end) // 2
12. if alist[mid] == target:
13. return True
14. else:
15. if alist[mid] <target:  #在右边找
16.                 start = mid + 1
17. else: # 在左边找
18.                 end = mid -1
19. return False
1. def binary_search2(alist,target):
2. """
3. 
4.     :param alist:
5.     :param target:
6.     :return: True/False
7.     """
8. if len(alist) ==0:
9. return False
10. else:
11.         mid = len(alist)// 2
12. if alist[mid] == target:
13. return True
14. else:
15. if alist[mid] > target:
16. return binary_search2(alist[:mid],target)
17. else:  # 在左边找
18. return binary_search2(alist[mid+1:],target)


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**顺序查找时间复杂度为O(n)**,适合无序列表,可以通过`enumerate`或直接遍历索引来实现。**二分查找时间复杂度为O(logn)**,适用于有序列表,利用Python中`left`、`right`指针和`mid`点不断缩小搜索范围。效率上二分查找更优。