2021-11-30 14:46:14 星期二

序言

查詢，顧名思義，就是從某一集體中找出一個或一種元素。又稱檢索。
其中，在計算機語言學習中，怎麼利用機器對資料進行簡便查詢更是一項重要的工程。
根據對查詢表操作不同，查詢又分靜態查詢和動態查詢。
根據查詢表的特點，我們可以利用不同的方法進行找到我們所需的那個唯一關鍵字。

對於靜態表的查詢方法，這裡我們主要介紹
一、順序查詢（線性查詢）
二、折半查詢（二分或對分查詢）
三、靜態樹表的查詢
四、分塊查詢（索引順序查詢）

對於動態表，我們主要介紹：
典型的動態表—— 二叉排序樹

既然有方法了，那麼怎麼能判斷方法的優劣呢？
這樣就需要一個工具，來簡單的判斷該方法的優劣，它就是ASL（平均查詢長度）

基本概念

查詢表：——————由同一型別的資料元素（或記錄）構成的集合
查 找：——————查詢(Searching)特定元素是否在表中。
查詢成功：——————若表中存在特定元素，稱查詢成功，應輸出該記錄或位置；
查詢不成功：————（與查詢成功對立）否則，稱查詢不成功（也應輸出失敗標誌或失敗位置）
靜態查詢表：————只查詢，不改變集合內的資料元素。
動態查詢表：——既查詢，又改變（增減）集合內的資料元素。
關鍵字：——記錄中某個資料項的值，可用來識別一個記錄
主關鍵字：——可以唯一標識一個記錄的關鍵字
次關鍵字：——識別若干記錄的關鍵字

工具：ASL

如何評估查詢方法的優劣？
明確：查詢的過程就是將給定的K值與檔案中各記錄的關鍵字項進行比較的過程。所以用比較次數的平均值來評估演算法的優劣。稱為平均查詢長度（ASL：average search length）。

其中：
n是記錄個數；
Pi是查詢第i個記錄的查詢概率（通常取等概率,即Pi =1/n）;
Ci是找到第i個記錄時所經歷的比較次數。

物理意義：假設每一元素被查詢的概率相同，則查詢每一元素所需的比較次數之總和再取平均，即為ASL。
顯然，ASL值越小，時間效率越高。

例如：
給定一個集合：1 3 7 4 9 0，順序查詢的方法，查詢成功的ASL是多少？
解：對於每一個元素的查詢成功的概率相同，都是1/6 既pi = 1/6,然後每個元素被查詢成功的比較次數分別為（1,2,3,4,5,6）
ASL = （1+2+3+4+5+6）/6 = 21/6

靜態查詢表

抽象資料型別的靜態查詢表的定義為：

ADT StaticSearchTable
{資料物件D：D是具有相同特性的資料元素的集合。每個資料元素均含有型別相同、可唯一標識資料元素的關鍵字。
 資料關係R：資料元素同屬一個集合。
 基本操作P： 
    Create(ST,n);   操作結果：構造一個含n個數據元素的靜態查詢表ST。
    Destroy(ST);    操作結果：銷燬表ST。
    Search(ST,key); 操作結果：若ST中存在其關鍵字等於key的資料元素，則函式值為該元素的值或者在表中的位置，否則為空。
    Traverse(ST,Visit()); 操作結果：按照某種次序對ST的每個元素呼叫函式VIsit（）一次且僅一次，一旦visit（）失敗，則操作失敗
    
}
 

（1）順序表的機記憶體儲結構：

typedef  ElemType{
    keyType  key;
    anyType  otherItems;
} ElemType
typedef struct {
          ElemType   *elem; //表基址，0號單元留空。表容量為全部元素
          int               length;     //表長，即表中資料元素個數
}SSTable;

儲存圖例：

順序查詢

利用上圖
如果我們要找出其中的元素四，
首先，要找到其關鍵字（這裡是注關鍵字）------陣列序號也就是長度
然後，選取方法。
這裡我們採用第一種方法，也就是順序查詢

Linear search，又稱線性查詢，即用逐一比較的辦法順序查詢關鍵字，這顯然是最直接的辦法。
（2）演算法的實現：
技巧：把待查關鍵字key存入表頭或表尾（俗稱“哨兵”），
若將待查詢的key存入順序表的首部（如0號單元），則順序查詢的實現方案為：從後向前逐個比較！