数据结构实验-顺序表的查找_实验9-1:实现顺序查找的算法 目的:领会顺序查找的过程和算法设计。 内容:编写一个

（1）实验要求：

掌握常用的查找方法，了解各种查找方法的过程及其依据的原则，并掌握各种查找方法的效率的分析方法。

（2）实验内容：

必做：随机产生一组m到n之间的一组整数，根据这一组整数完成如下操作：

建立一个顺序表，输入一个关键字，对该表进行顺序查找和折半查找。

选做：从键盘读入一组数据，建立二叉排序树并对其进行查找、遍历、插入、删除等有关操作。

顺序查找就是从头开始扫一遍，找到该元素

折半查找就是二分，每次均分两半找到该元素，折半查找是对有序顺序表的操作。这个实验我们随机生成的一组数据没有顺序，所有需要我们先对其进行排序，然后才能用二分进行查找。搜索该元素是否在序列中。

C++有lower_bound和upper_bound函数，可以直接二分

lower_bound( begin,end,num)：从数组的begin位置到end-1位置二分查找第一个大于或等于num的数字，找到返回该数字的地址，不存在则返回end。通过返回的地址减去起始地址begin,得到找到数字在数组中的下标。

upper_bound( begin,end,num)：从数组的begin位置到end-1位置二分查找第一个大于num的数字，找到返回该数字的地址，不存在则返回end。通过返回的地址减去起始地址begin,得到找到数字在数组中的下标。

顺序表的建立和初始化

#define ListInitSize 100//初始时线性表的内存
#define ListIncerment 10//当内存不足时追加的内存
typedef struct
{
    int *base;
    int length;
    int listsize;
}SqList;
//初始化操作
void InitSqList(SqList &L)
{
    L.base = (int*)malloc(ListInitSize*sizeof(int));
    if(!L.base){
        cout << "分配失败";
        return ;
    }
    L.length = 0;
    L.listsize = ListInitSize;
}

顺序查找

//顺序查找
void sxcz(SqList L,int a)
{
    cout << "顺序查找" << endl;
    bool flag = 0;
    for(int i = 0;i < L.length;i++){
        if(L.base[i] == a){
            cout << "找到该元素" << endl;
            flag = 1;
        }
    }
    if(!flag)
        cout << "没有找到给元素" << endl;
}

折半查找代码

//折半查找
void zbcz(SqList L,int a)
{
    cout << "折半查找" << endl;
    int l = 0;
    int r = L.length-1;
    int mid;
    bool flag = 0;
    while(l <= r){
        mid = (l+r)/2;
//        cout << mid <<endl;
        if(a == L.base[mid]){
            cout << "找到该元素" << endl;
            flag = 1;
            break;
        }
        else if(a < L.base[mid])
            r = mid-1;
        else
            l = mid+1;
    }
    if(!flag)
        cout << "没有找到该元素" << endl;
}

主程序

SqList L;
InitSqList(L);
srand(unsigned(time(0)));//用系统时间做伪随机数种子
int n;
cout << "请输入需要插入元素的个数：";
cin >> n;
int x,y;
cout << "请输入需要限制的元素范围m和n：";
cin >> x >> y;
if(x > y)
    swap(x,y);
for(int i = 0;i < n;i++){
    L.base[i] = rand() % (y-x) + x;
    L.length++;
    cout << L.base[i] << " ";
}
cout << endl;
cout << "请输入需要查找的元素：";
int a;
cin >> a;
sxcz(L,a);
paixu(L);
cout << "排序后的元素顺序"<< endl;
for(int i = 0;i < L.length;i++){
    cout << L.base[i] << " ";
}
cout << endl;
zbcz(L,a);

选做题

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
typedef struct BiTNode {
	int data;
	struct BiTNode *leftchild, *rightchild;
}BiTnode,*BiTree;
//查找
bool searchBST(BiTree T,int key,BiTree f,BiTree &p)
{
	if (!T)
	{
		p = f;
		return false;
	}
	else if (key == T->data)
	{
		p = T;
		return true;
	}
	else if (key < T->data)
		return searchBST(T->leftchild, key, T, p);
	else
		return searchBST(T->rightchild, key, T, p);
}
//插入
bool insertBST(BiTree &T, int key)
{
	BiTree p, s;
	if (!searchBST(T, key, NULL, p))
	{
		s = (BiTree)malloc(sizeof(BiTNode));
		s->data = key;
		s->leftchild = s->rightchild = NULL;
		if (!p)
            T = s;
		else if(key < p->data)
            p->leftchild = s;
		else
            p->rightchild = s;
		return true;
	}
	else
		return false;
}
//删除
bool Delete(BiTree &p)
{
	BiTree q, s;
	if (p->rightchild == NULL) //右子树空,则重接左子树
	{
		q = p;
		p = p->leftchild;
		free(q);
	}
	else if (p->leftchild == NULL)  //左子树空,则重接右子树
	{
		q = p; p = p->rightchild; free(q);
	}
	else //两个子树都是非空的
	{
		q = p; s = p->leftchild;
		while (s->rightchild)
		{
			q = s;
			s = s->rightchild;
		}
		p->data = s->data;
		if (q != p)
			q->rightchild = s->leftchild;
		else
			q->leftchild = s->leftchild;
		free(s);
	}
	return true;
}
bool deleteBST(BiTree &T,int key)
{
	if (!T)
		return false;
	else
	{
		if (key == T->data)
			return Delete(T);
		else if (key < T->data)
			return deleteBST(T->leftchild, key);
		else
			return deleteBST(T->rightchild, key);
	}
}
void InOrderTraverse(BiTree T)
{
	if (T)
	{
		InOrderTraverse(T->leftchild);
		printf("%d ", T->data);
		InOrderTraverse(T->rightchild);
	}
}
int main()
{
    //二叉树的创建
    int n;
    cout << "输入二叉树的节点个数：";
    cin >> n;
    BiTree T = NULL;
    cout << "开始建树BST,请输入" << n << "个节点\n";
    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
        int a;
        cin >> a;
        insertBST(T, a);
    }
    cout << "中序遍历\n";
    InOrderTraverse(T);
    cout << endl;
    //二叉树的查找与插入
    BiTree f = NULL;
    BiTree p;
    cout << "请输入需要查找的值：";
    int key;
    cin >> key;
    if (searchBST(T, key, f, p))
        cout << "该元素在二叉排序树中\n";
    else
    {
        cout << "该元素不在二叉排序树中\n";
    }
    //二叉树的删除
    cout << "请输入想要删除的元素：";
    cin >> key;
    if (searchBST(T, key, f, p))
    {
        deleteBST(T, key);
        cout << "删除后的中序遍历: \n";
        InOrderTraverse(T);
        cout << endl;
    }
    else
        cout << "该元素不在二叉排序树中\n";
}