本题要求实现二分查找算法。
函数接口定义:
Position BinarySearch( List L, ElementType X );
其中List结构定义如下:
typedef int Position;
typedef struct LNode *List;
struct LNode {
ElementType Data[MAXSIZE];
Position Last; /* 保存线性表中最后一个元素的位置 */
};
L是用户传入的一个线性表,其中ElementType元素可以通过>、==、<进行比较,并且题目保证传入的数据是递增有序的。函数BinarySearch要查找X在Data中的位置,即数组下标(注意:元素从下标1开始存储)。找到则返回下标,否则返回一个特殊的失败标记NotFound。
裁判测试程序样例:
#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; /* 保存线性表中最后一个元素的位置 */
};
List ReadInput(); /* 裁判实现,细节不表。元素从下标1开始存储 */
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;
}
/* 你的代码将被嵌在这里 */
输入样例1:
5
12 31 55 89 101
31
输出样例1:
2
输入样例2:
3
26 78 233
31
输出样例2:
0
分析
这题就是写一个二分查找算法的函数接口
基本思路没问题,将要查找的值和当前范围内的中值比较,有三种情况:
- 要查找的目标值 < 中值,舍弃中值右半部分,缩减范围
- 要查找的目标值 > 中值,舍弃中值左半部分,缩减范围
- 要查找的目标值 = 中值,不就找到了吗,直接返回结果
这个查找是一个不确定循环次数的循环,所以用 while,跳出循环的条件是:
- 找到了,即上面第三种情况,直接 return 即可
- 找完了,并没有!当界定左范围的值大于界定右范围的值(考虑一下如果相等呢?),表示已经找完,此时返回 NotFound
代码(cpp)
Position BinarySearch( List L, ElementType X ){
Position left = 1;
Position right = L->Last;
while(left<=right){ // 考虑一下这为什么要取等?
Position center = (left+right)/2; //先找中间值
if(L->Data[center] < X){ //比中间值大,X 在右半边
left = center+1;
}else if(X < L->Data[center]){ //比中间值小,X 在左半边
right = center-1;
}else //找到了,直接返回
return center;
}
return NotFound;
}
每次缩减一半范围,所以其复杂度为 O(lgn)