数据结构--第八章-查找

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数据结构部分(查找)课件

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n=0
n=1
n=2
空树
最大深度为 0 最大深度为 1 最大深度为 2
n=4
n=7
最大深度为 3
最大深度为 4
三、 B - 树
1.定义
2.查找过程
1.B-树的定义
B-树是一种 平衡 的 多路 查找 树:
root 50
15
71 84
38
20 26 43
56 62 78 89 96
在 m 阶的B-树上,每个非终端结点可能 含有:
low 指示查找区间的下界; high 指示查找区间的上界; mid = (low+high)/2。
分析折半查找的平均查找长度
先看一个具体的情况,假设:n=11
i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Ci 3 4 2 3 4 1 3 4 2 3 4
判定树
3
6 9
1
4
7
10
2
5
8
11
一般情况下,表长为 n 的折半查找 的判定树的深度和含有 n 个结点的完全 二叉树的深度相同。
何谓查找表 ?
查找表是由同一类型的数据元素( 或记录)构成的集合。
由于“集合”中的数据元素之间存在着 松散的关系,因此查找表是一种应用灵 便的结构。
对查找表经常进行的操作:
• 1)查询某个“特定的”数据元素是否 在查找表中;
• 2)检索某个“特定的”数据元素的各 种属性;
• 3)在查找表中插入一个数据元素; • 4)从查找表中删去某个数据元素。
• 根据动态查找表的定义,“插入”操 作在查找不成功时才进行;
• 若二叉排序树为空树,则新插入的 结点为新的根结点;否则,新插入 的结点必为一个新的叶子结点,其 插入位置由查找过程得到。

数据结构课件第八章查找优秀课件

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low
mid
high
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
5 13 19 21 37 56 64 75 80 88 92
low mid high 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 5 13 19 21 37 56 64 75 80 88 92
查找第i个元素: n+1-i
查找失败:
n+1
iii 比较次数=5
顺序查找方法的ASL
n
对含 n个 有记录的 AS表 L , pici i1
设表中每个元 概素 率的 相 pi查 等 1n找
n
则AS L
i1
pici
1 n i ni1
1n(n1) n2
n1 2
7.2.2 折半查找
1. 折半查找的基本思想 折半查找要求查找表用顺序存储结构存放且各数 据元素按关键字有序(升序或降序)排列,也就是说 折半查找只适用于对有序顺序表进行查找。
查找——也叫检索,是根据给定的某个值,在表中确定一 个关键字等于给定值的记录或数据元素
关键字——是数据元素中某个数据项的值,它可以标识一 个数据元素
查找方法评价
查找速度
占用存储空间多少
算法本身复杂程度
平均查找长度ASL(Average Search Length):为确定记 录在表中的位置,需和给定值进行比较的关键字的个 数的期望值叫查找算法的~
7.2 静态查找
正如本章第一节所述:静态查找是指在静态查找 表上进行的查找操作,在查找表中查找满足条件的数 据元素的存储位置或各种属性。本节将讨论以线性结 构表示的静态查找表及相应的查找算法。
7.2.1 顺序查找
1. 顺序查找的基本思想

数据结构习题及答案 (1)

数据结构习题及答案 (1)

第八章查找一、判断题1.用二分查找法对一个顺序表进行查找,这个顺序表可以是按各键值排好序的,也可以是没有按键值排好序的。

()2.哈希表的查找不用进行关键字的比较。

()3.哈希表的定义函数H(key)=key%p(p<=m)这种方法是直接定址法。

()4.装填因子α的值越大,就越不容易发生冲突。

( )5.选择hash函数的标准为:随机性好、均匀性好和尽量避免冲突。

( )参考答案:1、×2、×3、×4、×5、√二、填空题1.顺序查找法的平均查找长度为__________,二分查找法的平均查找长度为________,分块查找法(以顺序查找确定块)的平均查找长度为__________,分块查找法(以二分查找确定块〉的平均查找长度为_________,哈希表查找法采用链接法处理冲突时的平均查找长度为_________。

(n+1)/2;((n+1)*log2(n+1))/n-1;(s2+2s+n)/2s;log2(n/s+1)+s/2;1+α2.在各种查找方法中,平均查找长度与结点个数n无关的查法方法是_________哈希表查找3.二分查找的存储结构仅限于_________,且是__________。

顺序;有序的4.在分块查找方法中,首先查找__________,然后再查找相应的___________。

索引;块5.长度为255的表,采用分块查找法,每块的最佳长度是____________。

156.在散列函数H(key)=key%p中,p应取_______________。

小于表长的最大素数7.假设在有序线性表A[1..20]上进行二分查找,则比较一次查找成功的结点数为_________,则比较二次查找成功的结点数为__________,则比较三次查找成功的结点数为_________,则比较四次查找成功的结点数为________,则比较五次查找成功的结点数为_________,平均查找长度为_________。

数据结构 第8章 查找

数据结构 第8章 查找

2
5
8
11
注:判定树的形态只与表记录个数n有关,与记录的内容无关。
2013-7-28
int BinSearch(JD r[],int n,KeyType k) { int low,high,mid,found; low=1; high=n; found=0; while ((low<=high) && (found==0)) { mid=(low+high)/2; if(k>r[mid].key) low=mid+1; else if(k<r[mid].key) high=mid-1; else found=1; } if(found==1) return(mid); else return(0); }
2013-7-28
– 插入算法
例 {10, 18, 3, 8, 12, 2, 7, 3}
10
10
10
10
10
18
3
18
3 8
18
3
18
8 12
10 3 2 18 8 12 2 7 3
10 18 8 12 2 7 3 3
10 18 8 12
中序遍历二叉排序树可得到一个关键字的有序序列
2013-7-28
A[3]
A[6]
A[9]
A[12]
A[14]
A[17]
A[20]
A[4]
A[7]
A[10]
A[15]
A[18]
A[21]
2013-7-28
int BinSearch(JD r[], int low, int high, KeyType k) { int mid; if (low>hith) return -1; else { mid=(low+high)/2; if (k==r[mid].key) return mid; else if (k>r[mid].key) return (BinSearch(r,mid+1,high,k)); else return (BinSearch(r,low,mid-1,k)); } }

数据结构(八)查找

数据结构(八)查找
122
99
250
110
300
280
类C程序实现: void InsertBST(*&t,key) //在二叉排序树中插入查找关键字key { if(t= = NULL){ t=new BiTree; t->lchild=t->rchild=NULL; t->data=key; return; } if(key<t->data ) InsertBST(t->lchild,key); else InsertBST (t->rchild, key ); } void CreateBiTree(tree,d[ ],n) //n个数据在数组d中,tree为二叉排序树根 { tree=NULL; for(i=0;i<n;i++) InsertBST(tree,d[i]); }
p q
void delete(*&p) { if(p->rchild = = NULL) { q=p; p=p->lchild; delete q; } else if(p->lchild= =NULL) { q=p; p=p->rchild; delete q; } else { q=p; s=p->lchild; while(s->rchild!=NULL) {q=s; s=s->rchild;} p->data=s->data; if(q!=p) q->rchild=s->lchild; else q->lchild=s->lchild; } delete s; }
在xL中选值最大的代替x,该数据按二叉排序树的性质应在 最右边。
f x f s c

查找也叫检索

查找也叫检索

3 19
4 21
5 37
mid 6 7 56 64 low
8 75
9 80
10 88
1 5
2 13
3 19
4 21
5 37
6 56
7 64
mid high 8 9 10 11 75 80 88 92
low mid high 1 5 2 13 3 19 4 21 5 37 6 56 7 64 8 75 9 80 10 88 11 92
索引表 关键码字段 指针字段 22 1 48 7 86 13 查38
查找表
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 22 12 13 8 9 20 33 42 44 38 24 48 60 58 74 57 86 53
分块查找方法评价
ASL=ASL索引表+ASL子表
P C CL 中序遍历:CL C P PR F (8) PR CL
C PR
中序遍历:CL C PR F
例 50
80 80 120 60 110 150
删除50
60 55 53
120 70 110
80
删除60 150
55 53
120
55
53
70
70 110
150
10 4 8 13 7 25 删除10 5 4
查找失败情况下:ASL=n+1
8.2.3 折半查找
查找过程:每次将待查记录所在区间缩小一半 适用条件:采用顺序存储结构的有序表 算法实现
设表长为n,low、high和mid分别指向待查元素所在 区间的上界、下界和中点,kx为给定值 初始时,令low=1,high=n,mid=(low+high)/2 让kx与mid指向的记录比较

数据结构ppt(c语言版李春葆)

查找的结果为给出整个记录的信息,或指示该记录在查找 表中的位置;
否则称“查找不成功”,此时查找的结果可给出一个 “空”记录或“空”指针。
如何进行查找? 取决于查找表的结构,即记录在查找表中所处的位置。然 而,查找表本身是一种很松散的结构,因此,为了提高查找 的效率,需要在查找表中的元素之间人为地附加某种确定的 关系,即用另外一种结构来表示查找表。
int length; //表长度 }SSTable;
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顺序查找(Sequential Search)的查找过程:从表中最后一个 记录开始,逐个进行记录的关键字和给定值的比较,若某个记 录的关键字和给定值比较相等,则查找成功,找到所查记录; 反之,若直至第一个记录,其关键字和给定值比较都不等,则 表明表中没有所查记录,查找不成功。
对查找表经常进行的操作有: (1)查询某个“特定的”数据元素是否在查找表中; (2)检索某个“特定的”数据元素的各种属性; (3)在查找表中插入一个数据元素; (4)从查找表中删除某个数据元素。
2
查找表的分类: 静态查找表(Static Search Table):
若对查找表仅作查询和检索操作,则称此类查找表为静 态查找表。在查找过程中,查找表本身不发生变化。
对静态查找表进行的查找操作称为静态查找。
动态查找表(Dynamic Search Table): 在查找过程中同时插入查找表中不存在的数据元素,或
者从查找表中删除已存在的某个数据元素,此类表为动态查 பைடு நூலகம்表。
3
关键字(Key): 是数据元素(或记录)中某个数据项的值,用它可以标
识(识别)一个数据元素(或记录)。 若此关键字可以唯一地标识一个记录,则称此关键字为
10
8.1.1 顺序表的查找

(完整版)数据结构与算法第8章答案

第8 章排序技术课后习题讲解1. 填空题⑴排序的主要目的是为了以后对已排序的数据元素进行()。

【解答】查找【分析】对已排序的记录序列进行查找通常能提高查找效率。

⑵对n个元素进行起泡排序,在()情况下比较的次数最少,其比较次数为()。

在()情况下比较次数最多,其比较次数为()。

【解答】正序,n-1,反序,n(n-1)/2⑶对一组记录(54, 38, 96, 23, 15, 72, 60, 45, 83)进行直接插入排序,当把第7个记录60插入到有序表时,为寻找插入位置需比较()次。

【解答】3【分析】当把第7个记录60插入到有序表时,该有序表中有2个记录大于60。

⑷对一组记录(54, 38, 96, 23, 15, 72, 60, 45, 83)进行快速排序,在递归调用中使用的栈所能达到的最大深度为()。

【解答】3⑸对n个待排序记录序列进行快速排序,所需要的最好时间是(),最坏时间是()。

【解答】O(nlog2n),O(n2)⑹利用简单选择排序对n个记录进行排序,最坏情况下,记录交换的次数为()。

【解答】n-1⑺如果要将序列(50,16,23,68,94,70,73)建成堆,只需把16与()交换。

【解答】50⑻对于键值序列(12,13,11,18,60,15,7,18,25,100),用筛选法建堆,必须从键值为()的结点开始。

【解答】60【分析】60是该键值序列对应的完全二叉树中最后一个分支结点。

2. 选择题⑴下述排序方法中,比较次数与待排序记录的初始状态无关的是()。

A插入排序和快速排序B归并排序和快速排序C选择排序和归并排序D插入排序和归并排序【解答】C【分析】选择排序在最好、最坏、平均情况下的时间性能均为O(n2),归并排序在最好、最坏、平均情况下的时间性能均为O(nlog2n)。

⑵下列序列中,()是执行第一趟快速排序的结果。

A [da,ax,eb,de,bb] ff [ha,gc]B [cd,eb,ax,da] ff [ha,gc,bb]C [gc,ax,eb,cd,bb] ff [da,ha]D [ax,bb,cd,da] ff [eb,gc,ha]【解答】A【分析】此题需要按字典序比较,前半区间中的所有元素都应小于ff,后半区间中的所有元素都应大于ff。

数据结构-查找分析

第八章查找一、填空题1.线性有序表(a1,a2,a3,…,a256)是从小到大排列的,对一个给定的值k,用二分法检索表中与k相等的元素,在查找不成功的情况下,最多需要检索次。

设有100个结点,用二分法查找时,最大比较次数是。

2.折半查找有序表(4,6,12,20,28,38,50,70,88,100),若查找表中元素20,它将依次与表中元素比较大小。

3. 在各种查找方法中,平均查找长度与结点个数n无关的查找方法是。

4、对线性表进行二分查找时,要求线性表必须以方式存储,且结点按关键字排列。

5.顺序查找n个元素的顺序表,若查找成功,则比较关键字的次数最多为_ __次;当使用监视哨时,若查找失败,则比较关键字的次数为__ 。

6.在有序表A[1..12]中,采用二分查找算法查等于A[12]的元素,所比较的元素下标依次为____ _____。

7. 在有序表A[1..20]中,按二分查找方法进行查找,查找长度为5的元素个数是_8. 已知二叉排序树的左右子树均不为空,则_______上所有结点的值均小于它的根结点值,________上所有结点的值均大于它的根结点的值。

9、中序遍历二叉排序树得到的序列是序列(填有序或无序)。

10、从有序表(10,16,25,40,61,28,80,93)中依次二分查找40和61元素时,其查找长度分别为和。

二、单项选择题()1.在表长为n的链表中进行顺序查找,它的平均查找长度为A. ASL=n; B. ASL=(n+1)/2;C. ASL=n+1; D. ASL≈log2(n+1)-1()2.折半查找有序表(4,6,10,12,20,30,50,70,88,100)。

若查找表中元素58,则它将依次与表中比较大小,查找结果是失败。

A.20,70,30,50 B.30,88,70,50C.20,50 D.30,88,50()3.对22个记录的有序表作折半查找,当查找失败时,至少需要比较次关键字。

数据结构课件-查找


(2)输入一组数据元素的序列,构造二叉排序树的算法
void Creat BST( BiTree &T ) { int x; BiTree S; T=NULL; while ( scanf (“%d”,&x), x!=0 ) { S = (BiTNode *) malloc(sizeof(BitNode)); S->data.key = x; S->lchild = NULL; S->rchild = NULL; Insert_BST( T,S ); } return; }
9.2.1二叉排序树 ( Binary Sort Tree )
定义
二叉排序树(二叉查找树)或者是一棵空树,或者是具 有下列性质的二叉树:
▪ 每个结点都有一个作为查找依据的关键字(key),所 有结点的关键字互不相同。
▪ 左子树(若非空)上所有结点的关键字都小于根结点的 关键字。
▪ 右子树(若非空)上所有结点的关键字都大于根结点的 关键字。
3) 二叉排序树上插入结点的算法
(1)在二叉排序树上插入一个结点的算法; (2)依次输入一组数据元素,并插入到二叉排
序树中的算法
(1)将指针S所指的结点插入到根结点指针为T的
二叉排序树中的算法
void Insert_BST( BiTree &T, BiTree S ) { BiTree p, q;
{ mid = (low+high)/2; if (IT[mid].Maxkey>=key)) high=mid-1; else low=mid+1; }
i=IT[low].next; ST.ele[0].key = key; If(low!=BLOCK_NUM) p=IT[low+1].next; else p=ST.length+1; while(ST.elem[i%p].key != key ) i++ ; return( struct{ ElemType *elem; int length; } SSTable;
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链式结构
顺序结构有关数据类型的定义:
#define LIST_SIZE 20 typedef struct {
KeyType key; OtherType other_data; } RecordType; typedef struct { RecordType r[LIST_SIZE+1]; /* r[0]为工作单元 */ int length; } RecordList;
设置监视哨的顺序查找算法
int SeqSearch(RecordList l, KeyType k) /*在顺序表l中顺序查找其关键字等于k的元素,若找到,则 函数值为该元素在表中的位置,否则为0*/ {
l.r[0].key=k; i=l.length; while (l.r[i].key!=k) i--; return(i); } 其中l.r[0]为监视哨,可以起到防止越界的作用。
n
(n-i+1)=
i=1
1 2
(n+1)
8.2.2 折半查找法(二分法查找法)
条件:要求待查找的列表必须是按关键字大小有序 排列的顺序表。
基本过程: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,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,否则进一步查找后一子表。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。
return (0);
}
用平均查找长度分析折半查找算法的性能
折半查找成功时的平均查找长度为:
ASLbs=
n
PiCi

i=1
1 n
n
j×2j-1=
j=1
n+1 n
log2(n+1)-1
优点:比较次数少,查找速度快,平均性能好。
循环条件i>=1判断查找是否越界。
用平均查找长度分析顺序查找算法的性能。
假设列表长度为n,那么查找第i个数据元素时需 进行n-i+1次比较,即Ci=n-i+1。又假设查找每个数据 元素的概率相等,即Pi=1/n,则顺序查找算法的平均 查找长度为:
ASL=
n
PiCi
i=1

1 n
n
Ci
i=1

1 n
while ( low<=high)
{mid=(low+high) / 2; if (k==l.r[mid]. key) return(mid);/*找到待查元素*/ else if (k<l.r[mid]. key) high=mid-1;/*未找到,则继续在前半区间 进行查找*/ else low=mid+1; /*继续在后半区间进行查找*/ }
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
6 12 15 18 22 25 28 35 46 58 60
high=9 low=10
折半查找的算法如下:
int BinSrch (SqList l, KeyType k)/*在有序表l中折半查找其关键字等于 k的元素,若找到,则函数值为该元素在表中的位置*/ { low=1 ; high=l.length; /*置区间初值*/
数据结构--第八章-查 找
查找:根据给定的关键字值,在特定的列表中确定 一个其关键字与给定值相同的数据元素,并返回该 数据元素在列表中的位置。 在查找算法中要用到三类参量,即:
①查找对象K(找什么) ②查找范围L(在哪找) ③查找的结果(K在L中的位置) 其中①、 ②为输ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ参量,在函数中不可缺少。
③为输出参量,可用函数返回值表示。
平均查找长度:为确定数据元素在列表中的位置, 需和给定值进行比较的关键字个数的期望值,称为 查找算法在查找成功时的平均查找长度。
对于长度为n的列表,查找成功时的平均查找长度为:
ASL=P1C1+ P2C2+…+ PnCn =
n
PiCi
i=1
其中Pi为查找列表中第i个数据元素的概率,Ci为找 到列表中第i个数据元素时,已经进行过的关键字比 较次数。
high=11
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
6 12 15 18 22 25 28 35 46 58 60
low=1 mid=3 high=5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
6 12 15 18 22 25 28 35 46 58 60
low=1 high=2
mid=1
不设置监视哨的顺序查找算法
int SeqSearch(RecordList l, KeyType k) /*不用监视哨法,在顺序表中查找关键字等于k的元素*/ {
l.r[0].key=k; i=l.length; while (i>=1&&l.r[i].key!=k) i--; if (i>=1) return(i)else return (0); }
例如用折半查找法查找10、50的具体过程,其中 mid=(low+high)/2,当high<low时,表示不存在这样 的子表空间,查找失败。
用折半查找法查找12的过程为:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
6 12 15 18 22 25 28 35 46 58 60
low=1
mid=6
high=11
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
6 12 15 18 22 25 28 35 46 58 60
low=7 mid=9 high=11
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
6 12 15 18 22 25 28 35 46 58 60
low=10 high=11 mid=10
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
6 12 15 18 22 25 28 35 46 58 60
high=2 low=2 mid=2
用折半查找法查找50的过程:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
6 12 15 18 22 25 28 35 46 58 60
low=1
mid=6
基于线性表的查找法
比较式查找法
查找的基本方法:
基于树的查找法
计算式查找法-HASH(哈希)查找法
8.2 基于线性表的查找法 具有顺序查找法、折半查找法和分块查找法三种 8.2.1 顺序查找法 顺序查找法的特点是:用所给关键字与线性表中 各元素的关键字逐个比较,直到成功或失败。
顺序结构 存储结构:
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