C++實現順序查找，折半查找，插值查找

1.順序查找

從數組起始掃描到數組結尾，判斷該索引數組是否和關鍵字相等，成功返回1

代碼如下：

//順序查找
int seqSearch(int *array, int low, int high, int key)
{
    for (int i = low; i < high; i++)
    {
        if (array[i] == key)
            return i;
    }
    return -1;
}

2.折半查找

適用於有序數組

不停地拋棄掉一半的結點，例子如下

我們要查找key=4的結點，獲取中間值mid，mid=(low+high)/2，所以mid=(1+7)/2=4，發現4小於10，則可以鎖定key的位置在mid的左側，此時使mid減一

mid=(1+3)/2=2，我們發現4依然小於8，則鎖定key的區域在mid左邊，mid再減一

此時low=high=1，所以mid=1，以mid為索引的數組正好等於4，找到key，返回成功

代碼如下：

//折半查找(只適用於已經排序好的)
int binarySearch(int *array, int low, int high, int key)
{
    while (low <= high)
    {
        //從中間划分
        //mid如果不是整數，則直接向下取整，不會影響查找結果
        int mid = (low + high) / 2;
        //正好是中間這個數
        if (key == array[mid])
            return mid;
        //數比中間的數大，則在后半部分再切一刀縮小范圍
        else if (key > array[mid])
            low = mid + 1;
        //數比中間的數小，則在前半部分再切一刀縮小范圍
        else
            high = mid - 1;
    }
    return -1;
}

 

3.插值查找

適用於有序數組

優化中點mid的選擇，邏輯和折半查找一致，以更科學的mid點划分左右區域

//插值查找(只適用於已經排序好的)
//和折半查找邏輯一致，修改了mid值
int interpolationSearch(int *array, int low, int high, int key)
{
    while (low <= high)
    {
        //優化中間值
        int mid = low+(key-array[low])/(array[high]-array[low])*(high - low-1);
        //正好是中間這個數
        if (key == array[mid])
            return mid;
        //數比中間的數大，則在下半部分再切一刀縮小范圍
        else if (key > array[mid])
            low = mid + 1;
        //數比中間的數小，則在上半部分再切一刀縮小范圍
        else
            high = mid - 1;
    }
    return -1;
}

4.代碼匯總+測試

#include<stdlib.h>
#include<iostream>
using namespace std;

int seqSearch(int *array, int low, int high, int key);
int binarySearch(int *array, int low, int high, int key);
int interpolationSearch(int *array, int low, int high, int key);

int main(void)
{
    int * array = new int[100];
    int low = 1;
    int high = 7;
    array[1] = 4;
    array[2] = 8;
    array[3] = 9;
    array[4] = 10;
    array[5] = 11;
    array[6] = 13;
    array[7] = 19;
    int seqResult = seqSearch(array,low,high,4);
    cout << "順序查找結果是：" << seqResult << endl;
    int binaryResult = binarySearch(array, low, high,8);
    cout << "折半查找結果是：" << binaryResult << endl;
    int interpolationResult = interpolationSearch(array, low, high, 13);
    cout << "插值查找結果是：" << interpolationResult << endl;

    delete array;
    system("pause");
    return 0;
}

//順序查找
int seqSearch(int *array, int low, int high, int key)
{
    for (int i = low; i < high; i++)
    {
        if (array[i] == key)
            return i;
    }
    return -1;
}

//折半查找(只適用於已經排序好的)
int binarySearch(int *array, int low, int high, int key)
{
    //0 3 5 6 9 11 13 15
    while (low <= high)
    {
        //從中間划分
        //mid如果不是整數，則直接向下取整，不會影響查找結果
        int mid = (low + high) / 2;
        //正好是中間這個數
        if (key == array[mid])
            return mid;
        //數比中間的數大，則在后半部分再切一刀縮小范圍
        else if (key > array[mid])
            low = mid + 1;
        //數比中間的數小，則在前半部分再切一刀縮小范圍
        else
            high = mid - 1;
    }
    return -1;
}

//插值查找(只適用於已經排序好的)
//和折半查找邏輯一致，修改了mid值
int interpolationSearch(int *array, int low, int high, int key)
{
    //0 3 5 6 9 11 13 15
    while (low <= high)
    {
        //優化中間值
        int mid = low+(key-array[low])/(array[high]-array[low])*(high - low-1);
        //正好是中間這個數
        if (key == array[mid])
            return mid;
        //數比中間的數大，則在下半部分再切一刀縮小范圍
        else if (key > array[mid])
            low = mid + 1;
        //數比中間的數小，則在上半部分再切一刀縮小范圍
        else
            high = mid - 1;
    }
    return -1;
}