验证实验－折半查找.doc

数据结构协同上机实验第三组验证实验折半查找一、折半查找实验目的对给定的有序数组（假设长度为n），查找数组中与给定值k相等的元素。二、折半查找实验过程1、算法思想将数列按有序化排列(升序)，查找过程中采用跳跃式方式查找，即先以有序数列的中点位置为比较对象，如果要找的元素值小于该中点元素，则将待查序列缩小为前半部分，否则为后半部分。通过一次比较，将查找区间缩小一半。2、变量I：循环变量.J：查找次数计数器Key：需查找的值.Low：刚开始为第一个值所对应的下标.High：刚开始为最后一个值所对应的下标.Mid：第一个与最后一个值所对应下标和的一半Arr：一维数组,用来存放15个数据.3、步骤 读取一组15个已升序排列的数据。 取出15个数最中间下标的数与关键字进行比较，进行查找 若关键字等于这个数的话，则查找成功 若关键字小于这个数的话，则范围缩小为表的前半部分 若关键字大于这个数的话，则范围缩小为表的后半部分 重复执行3）4）5）过程，直到lowhigh为止。 输出各次查询low,high,mid值，总查询次数，验证折半算法4、折半查找流程图5、折半查找程序代码/* 对给定的有序数组（假设长度为n），查找数组中与给定值k相等的元素。*/#include #include stdafx.h#define N 15 /定义常量N 为数组长度void find(int arr,int key,int i) /折半查找函数int low=0,high=N-1,mid,j=0; /j计数查找次数while(low=high)mid=(low+high)/2; /取中间位+j;printf(n 第%2d次查找 low=%2d high=%2d mid=%2d ,j,low,high,mid); /显示每次查找低中高位，查找次数if(arrmid=key) /查到数据，跳出循环break;if(arrmidkey) /查找的KEY大于中位值，查后半部low=mid+1;elsehigh=mid-1; /查找的KEY小于中位值，查前半部if(low=high) /查到数据 printf(nn经过总共%2d次查找，找到该数字，该数字位于数组第%d 位,nn,j,mid+1);/显示查到的数据的值，下标值，总查找次数elseprintf(nn没有找到!); /显示没有找到void main()int arrN,key,i;printf(n折半查找验证程序，设定被查数据有位，设定为：n);for(i=0;i0) find(arr,key,N); /调用折半查找函数printf(n请输入要查询的数字（，输入小于等于零的数字退出验证程序）:);scanf(%d,&key); /输入KEY 6、折半查找运行结果输入一个数值为1至15的有序一维数据，查询2，7，8的结果的截屏。7、折半查找时间性能折半算法的时间复杂度O（N）log2n，即每经过一次比较,查找范围就缩小一半。经log2n 次计较可以完成查找过程。四、折半查找小结折半查找是一种高效的查找方法。它可以明显减少比较次数，提高查找效率，而且程序实现也较为简单。但是，折半查找的先决条件是查找表中的数据元素必须有序，而对所有数据元素按大小排序是非常费时的操作，因而，还需撑握更高效的排序与查询方法。协同作业试验四直方图2008年11月一、实验要求直方图1. 关键码的数据类型是整型，且用数组存储；2. 求出每个关键码在数组中出现的次数；3. 输出直方图。二、实验流程直方图三、算法思想直方图1. 建立一个与关键码个数相同的数组，数组元素为一个结构体，包含关键码及频率累加计数器。利用数组下标与关键码的对应关系（本例中，数组下标对应关键码减1），把输入的需统计关键码对应到相应的数组元素，并对该元素中的频率累加器进行计数，统计其出现频率。2. 使用冒泡排序法，对数组以频率数为序进行降序排列，输出整个数组内容，使用此算法能非常简洁的表示直方图。四、算法说明直方图说明：使用结构体，是为了确保排序时关键码与频率之间的对应关系，可以以少量空量换取较简洁的程序设计与时间性能。五、算法设计概要直方图 data自定义结构，用于存放关键码及关键码出现的次数 data.datanumber关键码 data.datatimes 关键码出现的次数 number 直方图结构数组 t临时结构体,用于排序交换的临时变量 i循环变量 j循环变量 key关键码，对应直方图结构数组下标六、步骤1)初始化直方图结构，定义每个关键码，初始化关键码频率累加计数器为02)循环接受关键码，并且根据输入的关键码找到相对应的元素， 对关键码频率累加计数器累加计数3)对直方图中进行排序,排序规则根据关键码出现的频率降序4)输出直方图七、时间性能直方图本程序中，使用了冒泡算法对数组进行了排序，这也是本程序中最大的时间复杂度，所以本程序与冒泡排序算法的时间复杂度一致为O(n2 )。八、运行结果直方图九、直方图程序代码/ 直方图#include stdafx.h#include stdio.h#define N 10 /输入次数10次#define R 5 /统计数字1-5struct dataint datanumber; /存放预定数据(1-5) 如果仅用数组，无法解决排序后，被统计数与频率的对应关系int datatimes; /存放出现次数;void main()struct data numberR,t;int key=0,j,i;for(i=0;iR;i+)/初始化numberi.datanumber=i+1;numberi.datatimes=0;printf(请输入数据，测试数据范围控制在1-5之间：n);i = 0;while(iN) scanf(%d,&key);/如果输入有误，则继续循环，直到输入正确后，累加计数器，进行下个数据的输入if(key5)printf(输入数据有误，请重新输入n);continue;numberkey-1.datatimes+;i+;for(i=0;ii;j-)if(numberj-1.datatimesnumberj.datatimes)t=numberj-1;numberj-1=numberj;numberj=t;printf(nn 关键码 频率n);for(int i=0;iR;i+) printf(%8d %8dn,numberi.datanumber,numberi.datatimes);十、小结直方图本实验，我们小组采用了一维结构数组，比较好的解决了关键码与频率在排序后，无法对应的问题。如果采用一维数组，关键码由数组下标承担，数组元素表示频率，这样，