01-複雜度3 二分查詢(20 分)
阿新 • • 發佈:2019-01-02
本題要求實現二分查詢演算法。
函式介面定義:
Position BinarySearch( List L, ElementType X );
其中List結構定義如下:
typedef int Position;
typedef struct LNode *List;
struct LNode {
ElementType Data[MAXSIZE];
Position Last; /* 儲存線性表中最後一個元素的位置 */
};
L是使用者傳入的一個線性表,其中ElementType元素可以通過>、==、<進行比較,並且題目保證傳入的資料是遞增有序的。函式BinarySearch要查詢X在Data中的位置,即陣列下標(注意:元素從下標1開始儲存)。找到則返回下標,否則返回一個特殊的失敗標記NotFound。
裁判測試程式樣例:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAXSIZE 10
#define NotFound 0
typedef int ElementType;
typedef int Position;
typedef struct LNode *List;
struct LNode {
ElementType Data[MAXSIZE];
Position Last; /* 儲存線性表中最後一個元素的位置 */
};
List ReadInput(); /* 裁判實現,細節不表。元素從下標1開始儲存 */
Position BinarySearch( List L, ElementType X );
int main()
{
List L;
ElementType X;
Position P;
L = ReadInput();
scanf("%d", &X);
P = BinarySearch( L, X );
printf("%d\n", P);
return 0;
}
/* 你的程式碼將被嵌在這裡 */
輸入樣例1:
5
12 31 55 89 101
31
輸出樣例1:
2
輸入樣例2:
3 26 78 233 31
輸出樣例2:
0
思路:
本程式碼以迴圈實現二分查詢,迴圈結束條件為找到元素位置或迴圈變數為0,二分查詢的時間複雜度為O(lgn),迴圈變數設定為n/2,即如果找不到所查詢的元素,程式的時間複雜度為O(n),設定變數p為標識量,若能找到變數位置則p為變數位置,若找不到則返回NOT FOUND。注意陣列下標從1開始。
由於Not Found的巨集定義為0,所以直接返回p也可,但是使用Not Found,一方面會使程式碼可讀性更好;另一方面假如想要換一個標識量,改起來也方便。
注:裁判實現的部分我並沒有實現,直接寫好在OJ上跑,反正錯幾次也沒什麼影響,但是如果自己寫錯了測試用的程式碼反而麻煩。
函式程式碼:
Position BinarySearch( List L, ElementType X ){
int p = 0;
int s = 1;
int e = L->Last;
int num = e/2;
while(num--){
int mid = (s + e) / 2;
if(L->Data[mid] == X){
p = mid;
break;
}else if(L->Data[e] == X){
p = e;
break;
}else if(L->Data[mid] > X){
e = mid;
}else if(L->Data[mid] < X){
s = mid;
}
}
if(p == 0)
return NotFound;
return p;
}