算法与数据结构的顺序查找

817算法与数据结构算法与数据结构是计算机科学中非常重要的两个概念。

在这里，我们主要讨论算法和数据结构的一些基本概念以及它们在实际应用中的重要性。

1. 算法：算法是解决特定问题的步骤或过程，它是一系列有序的、明确的操作。

算法应具有可行性、确定性、有穷性、拥有足够的情报以及适合性等特点。

算法的核心目标是使计算机能够高效地解决问题，同时易于理解和实现。

在计算机科学中，算法的研究和设计是至关重要的，因为它们直接影响到程序的效率和性能。

2. 数据结构：数据结构是用于存储和组织数据的方式。

它是一种逻辑结构，用于表示和管理数据。

数据结构主要包括线性结构（如数组、链表、栈、队列等）和非线性结构（如树、图、堆等）。

数据结构在计算机科学中的应用十分广泛，如数据库、操作系统、网络编程等领域。

在实际应用中，算法和数据结构相互关联。

合适的数据结构可以提高算法的效率，同时，特定的算法也可以优化数据结构的使用。

以下是一些常见的算法和数据结构：1. 排序算法：排序算法是对一组数据进行升序或降序排列的算法。

常见的排序算法有快速排序、归并排序、堆排序等。

它们的主要目标是提高排序效率，减少时间复杂度。

2. 查找算法：查找算法是在一组数据中查找特定元素的算法。

常见的查找算法有顺序查找、二分查找、哈希查找等。

它们的主要目标是提高查找效率，减少时间复杂度。

3. 树：树是一种非线性的数据结构，由若干个节点组成。

树结构具有良好的层次性和分支特性，广泛应用于数据库、文件系统、编译器等领域。

常见的树结构有二叉树、平衡二叉树、红黑树等。

4. 图：图是一种由顶点和边组成的数据结构。

图结构可以表示实体之间的关系，广泛应用于网络编程、社交网络、路由算法等领域。

常见的图算法有最短路径算法（如Dijkstra算法、Floyd-Warshall算法等）、最小生成树算法（如Kruskal算法、Prim算法等）等。

总之，算法与数据结构在计算机科学中具有重要意义。

北京物资学院信息学院实验报告
课程名_数据结构与算法
实验名称查找与排序
实验日期年月日实验报告日期年月日姓名______ ___ 班级_____ ________ 学号___
一、实验目的
1.掌握线性表查找的方法；
2.了解树表查找思想；
3.掌握散列表查找的方法.
4.掌握插入排序、交换排序和选择排序的思想和方法；
二、实验内容
查找部分
1.实现顺序查找的两个算法（P307）, 可以完成对顺序表的查找操作, 并根据查到和未查到两种情况输出结果；
2.实现对有序表的二分查找；
3.实现散列查找算法(链接法)，应能够解决冲突；
排序部分
4.分别实现直接插入排序、直接选择排序、冒泡排序和快速排序算法
三、实验地点与环境
3.1 实验地点
3.2实验环境
(操作系统、C语言环境)
四、实验步骤
（描述实验步骤及中间的结果或现象。

在实验中做了什么事情, 怎么做的, 发生的现象和中间结果, 给出关键函数和主函数中的关键段落）
五、实验结果
六、总结
（说明实验过程中遇到的问题及解决办法；个人的收获；未解决的问题等）。

实验五查找的应用一、实验目的：1、掌握各种查找方法及适用场合，并能在解决实际问题时灵活应用。

2、增强上机编程调试能力。

二、问题描述1.分别利用顺序查找和折半查找方法完成查找。

有序表（3,4,5,7,24,30,42,54,63,72,87,95）输入示例：请输入查找元素：52输出示例：顺序查找：第一次比较元素95第二次比较元素87 ……..查找成功，i=**/查找失败折半查找：第一次比较元素30第二次比较元素63 …..2.利用序列（12,7,17,11,16,2,13,9,21,4）建立二叉排序树，并完成指定元素的查询。

输入输出示例同题1的要求。

三、数据结构设计（选用的数据逻辑结构和存储结构实现形式说明）（1）逻辑结构设计顺序查找和折半查找采用线性表的结构，二叉排序树的查找则是建立一棵二叉树，采用的非线性逻辑结构。

（2）存储结构设计采用顺序存储的结构，开辟一块空间用于存放元素。

（3）存储结构形式说明分别建立查找关键字，顺序表数据和二叉树数据的结构体进行存储数据四、算法设计（1）算法列表（说明各个函数的名称，作用，完成什么操作）序号 名称 函数表示符 操作说明1 顺序查找 Search_Seq 在顺序表中顺序查找关键字的数据元素2 折半查找 Search_Bin 在顺序表中折半查找关键字的数据元素3 初始化 Init 对顺序表进行初始化，并输入元素4 树初始化 CreateBST 创建一棵二叉排序树5 插入 InsertBST 将输入元素插入到二叉排序树中6 查找 SearchBST在根指针所指二叉排序树中递归查找关键字数据元素 （2）各函数间调用关系（画出函数之间调用关系）typedef struct { ElemType *R; int length;}SSTable;typedef struct BSTNode{Elem data; //结点数据域 BSTNode *lchild,*rchild; //左右孩子指针}BSTNode,*BSTree; typedef struct Elem{ int key; }Elem;typedef struct {int key;//关键字域}ElemType;（3）算法描述int Search_Seq(SSTable ST, int key){//在顺序表ST中顺序查找其关键字等于key的数据元素。

无法实现！因全部元素的定位只能从头指针head开 始，是一种非随机存取结构。
3.对非线性(树)结构如何进行折半查找？ 可借助二叉排序树来查找（属动态查找表形式）。
9.1.2 有序表的查找
折半查找过程可以描述为一棵二叉树
折半查找的判定树 如：（a1, a2, a3, a4, a5, a6, a7, a8, a9, a10, a11）
总之：
二叉排序树既有类似于折半查找的特性，又采用了链 表存储，它是动态查找表的一种适宜表示。
一、二叉排序树
（3）构造过程: 例：输入序列{45，12，37，3，53，100，24}
45
12
53
3
37
100
24
一、二叉排序树
（2）非递归查找过程 BiTree SearchBST(BiTree T,KeyType key){
CH9 查找
查找的基本概念 9.1 静态查找表
9.1.1 顺序查找 9.1.2 有序表的查找 9.1.3 索引顺序表的查找
9.2 动态查找表
9.2.1 二叉排序树和平衡二叉树 9.2.2 B－和B＋树
9.3 哈希表
查找的基本概念
1.查找表 2.查找
关键字 主关键字 次关键字
}
9.2.1 二叉排序树和平衡二叉树
一、二叉排序树 二、平衡二叉树
一、二叉排序树
1.定义、特点、构造过程
（1）定义 二叉排序树或者是一棵空树，或是具有下列性质的二叉树：
若左子树非空，则左子树上所有结点的值均小于它的 根结点的值。
若右子树非空，则右子树上所有结点的值均大于它的 根结点的值。
有序/无序表 有序表
顺序/链式存 储
顺序存储
分块查找 介于二者之间 表中元素逐段有序 顺序/链式存储

数据结构中的查找算法总结静态查找是数据集合稳定不需要添加删除元素的查找包括：1. 顺序查找2. 折半查找3. Fibonacci4. 分块查找静态查找可以⽤线性表结构组织数据，这样可以使⽤顺序查找算法，再对关键字进⾏排序就可以使⽤折半查找或斐波那契查找等算法提⾼查找效率，平均查找长度：折半查找最⼩，分块次之，顺序查找最⼤。

顺序查找对有序⽆序表均适⽤，折半查找适⽤于有序表，分块查找要求表中元素是块与块之间的记录按关键字有序动态查找是数据集合需要添加删除元素的查找包括： 1. ⼆叉排序树 2. 平衡⼆叉树 3. 散列表 顺序查找适合于存储结构为顺序存储或链接存储的线性表。

顺序查找属于⽆序查找算法。

从数据结构线形表的⼀端开始，顺序扫描，依次将扫描到的结点关键字与给定值k相⽐较，若相等则表⽰查找成功 查找成功时的平均查找长度为： ASL = 1/n(1+2+3+…+n) = (n+1)/2 ; 顺序查找的时间复杂度为O(n)。

元素必须是有序的，如果是⽆序的则要先进⾏排序操作。

⼆分查找即折半查找，属于有序查找算法。

⽤给定值value与中间结点mid的关键字⽐较，若相等则查找成功；若不相等，再根据value 与该中间结点关键字的⽐较结果确定下⼀步查找的⼦表 将数组的查找过程绘制成⼀棵⼆叉树排序树，如果查找的关键字不是中间记录的话，折半查找等于是把静态有序查找表分成了两棵⼦树，即查找结果只需要找其中的⼀半数据记录即可，等于⼯作量少了⼀半，然后继续折半查找，效率⾼。

根据⼆叉树的性质，具有n个结点的完全⼆叉树的深度为[log2n]+1。

尽管折半查找判定⼆叉树并不是完全⼆叉树，但同样相同的推导可以得出，最坏情况是查找到关键字或查找失败的次数为[log2n]+1，最好的情况是1次。

时间复杂度为O(log2n)； 折半计算mid的公式 mid = (low+high)/2;if(a[mid]==value)return mid;if(a[mid]>value)high = mid-1;if(a[mid]<value)low = mid+1; 折半查找判定数中的结点都是查找成功的情况，将每个结点的空指针指向⼀个实际上不存在的结点——外结点，所有外界点都是查找不成功的情况，如图所⽰。

算法与及数据结构实验报告算法与数据结构实验报告一、实验目的本次算法与数据结构实验的主要目的是通过实际操作和编程实现，深入理解和掌握常见算法和数据结构的基本原理、特性和应用，提高我们解决实际问题的能力和编程技巧。

二、实验环境本次实验使用的编程语言为 Python，开发环境为 PyCharm。

同时，为了进行算法性能的分析和比较，使用了 Python 的 time 模块来计算程序的运行时间。

三、实验内容1、线性表的实现与操作顺序表的实现：使用数组来实现顺序表，并实现了插入、删除、查找等基本操作。

链表的实现：通过创建节点类来实现链表，包括单向链表和双向链表，并完成了相应的操作。

2、栈和队列的应用栈的实现与应用：用数组或链表实现栈结构，解决了表达式求值、括号匹配等问题。

队列的实现与应用：实现了顺序队列和循环队列，用于模拟排队系统等场景。

3、树结构的探索二叉树的创建与遍历：实现了二叉树的先序、中序和后序遍历算法，并对其时间复杂度进行了分析。

二叉搜索树的操作：构建二叉搜索树，实现了插入、删除、查找等操作。

4、图的表示与遍历邻接矩阵和邻接表表示图：分别用邻接矩阵和邻接表来存储图的结构，并对两种表示方法的优缺点进行了比较。

图的深度优先遍历和广度优先遍历：实现了两种遍历算法，并应用于解决路径查找等问题。

5、排序算法的比较插入排序、冒泡排序、选择排序：实现了这三种简单排序算法，并对不同规模的数据进行排序，比较它们的性能。

快速排序、归并排序：深入理解并实现了这两种高效的排序算法，通过实验分析其在不同情况下的表现。

6、查找算法的实践顺序查找、二分查找：实现了这两种基本的查找算法，并比较它们在有序和无序数据中的查找效率。

四、实验步骤及结果分析1、线性表的实现与操作顺序表：在实现顺序表的插入操作时，如果插入位置在表的末尾或中间，需要移动后续元素以腾出空间。

删除操作同理，需要移动被删除元素后面的元素。

在查找操作中，通过遍历数组即可完成。

数据结构顺序查找与折半查找1，顺序查找顺序查找⼜称线性查找，它对顺序表和链表都适⽤。

（1）以下给出相关函数1 typedef struct{2 ElemType *elem; //元素存储空间地址，建表时按实际长度分配，0号单元留空3int TableLen; //表的长度4 }SSTable;5int Search_Seq(SSTable ST,ElemType key)6 {7 ST.elem[0]=key; //把要查找的关键字放在0号位置，称“哨兵”8for(int i=ST.TableLen;ST.elem!=key;i--) //从后往前找9 {10return i; //若表中不存在关键字为key的元素，将查找i=0时退出循环11 }12 }在上述算法中，将ST.elem[0]称为“哨兵”。

引⼊它的⽬的是使得Search_Seq内的循环不必判断数组是否会越界。

因为满⾜i=0时，循环⼀定会跳出。

除此之外，引⼊“哨兵”可以避免很多不必要的判断语句，从⽽提⾼算法的执⾏效率。

（2）算法效率分析当每个元素查找概率相同时，平均查找长度ASL=（n+1)/2, 查找不成功时，需要⽐较整个顺序表，所以⽐较次数时（n+1)次，从⽽顺序查找不成功的平均查找长度为(n+1)。

2.有序表的顺序查找（假设从⼩到⼤排列）有序表的顺序查找成功的平均查找长度与⼀般的线性表⼀样，即（n+1)/2.当查找失败时，待查找的元素为key,当查找第i个元素时，发现第i个元素的对应的关键字⼩于key,但第i+1个元素对应的关键字⼤于key,这时就可以返回查找失败的信息。

查找失败的平均查找长度为ASL=n/2+n/(n+1).3.折半查找前提：折半查找仅适⽤于有序的顺序表。

折半查找原理：将给定的key与中间元素⽐较，直到查到要找的元素。

以下是相关函数1int Binary_Search(SeqList L,ElemType key){2int low=0,high=L.TableLen-1,mid;//low指向表头，high指向表尾，mid中间值3while(low<=high)4 {5 mid=(low+high)/2;6if(L.elem[mid]==key) //中间值等于要查找元素7return mid;8else if(L.elem[mid]<key) //要查找元素在中间值右边9 low=mid+1;10else11 hign=mid-1; //要查找元素在中间值左边12 }13 }查找成功的时间复杂度为log2n，平均情况下⽐顺序查找效率⾼⼀些。

i=m+1=8,j=8, m=(i+j)/2=8。 r[m]>k : 在左半部分继续查找。
i=8, j=m-1=7 ,
i>j: 查找失败
存储结构
key info 0 1 k1 2 k2 3 k3
…………
n kn
typedef struct { keytype key; ………….
} elemtype;
分块有序表的结构可以分为两部分： 1、线性表本身是顺序存储结构 2、再建立一个索引表，线性表中每个子表建立一个索引节点
。索引节点包括两部分：一是数据域，一是指针域。数据域存 放对应子表中的最大元素值，指针域用于指示子表第一个元素 的在整个表中序号。
分块查找
template<class T> struct indnode {
key=32
d (1) 27
i=1
d (2) 36
i=2
d (3) 32i=3 Nhomakorabead (4) 18
此时d(i)=key,数组中的第3个位置
如果输入查找的元素值key=22
d (1) 27 i=1
d (2) 36 i=2
d (3) 32 i=3
d (4) 18
i=4 i=5 此时i等于5,超过数组中元素个数,找不到
T key; int k; };
上图查找过程：首先查找索引表，确定查找的子表，然后再相应的子表中 应顺序表查找法查找。
• int blksearch(record r[],index idx[],keytype key)
•{
• int i=0,j;
• while(i<idxN)
•{
• if(key<=idx[i].key){

分析：这是一个在单链表中查找结点，在结点内查找给定值的过程。
typedef struct node{ int A[m]；
//每个结点含有m个整数,本例m为5 struct node *next;
}LNode, *LinkList; typedef struct{
int j; //正整数在结点内的序号 LNode *s; //结点的指针 }rcd;
}
[题2]顺序存储的某线性表共有123个元素，按分块查找的要求等分为3块。若对索引 表采用顺序查找方法来确定子块，且在确定的子块中也采用顺序查找方法，则在等 概率的情况下，分块查找成功的平均查找长度为（ ）。
A．21
B. 23
C. 41
D. 62
分析：分块查找成功的平均查找长度为ASL=(s2+s+n)/2s。在本题中，n=123， s=123/3=41，故平均查找长度为23。
对表中每个数据元素的查找过程，可用二叉树来描述，称这个描述折半查找过 程的二叉树为判定树，表的中间结点是二叉树的根，左子表相当于左子树， 右子表相当于右子树。折半查找的过程是从根结点到待查找结点的过程，不 论查找成功或失败，查找长度均不超过树的高度，因此，如果有序表的长度 为n，那么在查找成功时与给定值进行比较的关键字个数至多为[㏒2n] +1。
4 、分块查找法
分块查找法要求将列表组织成以下索引顺序结构： （1）首先将列表分成若干个块（子表）。一般情况下，块的长度均匀， 最后一块 可以不满。每块中元素任意排列，即块内无序，但块与块之间有序。 （2）构造一个索引表。其中每个索引项对应一个块并记录每块的起始位置，以及每 块中的最大关键字（或最小关键字）。索引表按关键字有序排列。
假定将长度为n的表分成b块，且每块含s个元素，则b=n/s。又假定表中每个元素的查 找概率相等，则每个索引项的查找概率为1/b，块中每个元素的查找概率为1/s。

数据结构查找实验报告数据结构查找实验报告1. 简介查找是计算机科学中一种常见的操作，它用于在一组数据中快速定位特定的元素。

数据结构是计算机存储、组织数据的方式，可以有效地支持查找操作。

本实验报告将介绍查找算法的原理和实现，以及实验结果的分析和总结。

2. 查找算法2.1 顺序查找顺序查找是一种简单直观的查找算法，它从数据集的第一个元素开始逐个比较，直至找到目标元素或遍历完所有元素。

顺序查找的时间复杂度为O(n)，其中n是数据集的大小。

2.2 二分查找二分查找是一种高效的查找算法，它要求数据集必须是有序的。

它通过将数据集分成两部分，并与目标元素进行比较，以确定目标元素所在的区间，然后在该区间内继续二分查找，直至找到目标元素或确定目标元素不存在。

二分查找的时间复杂度为O(log n)，其中n是数据集的大小。

2.3 插值查找插值查找是对二分查找的一种改进，它根据目标元素的估计位置来确定比较的起始位置。

它适用于数据集分布均匀的情况，可以进一步减少查找的次数。

插值查找的时间复杂度为O(log(log n))。

3. 实验结果本次实验我们使用了三种查找算法（顺序查找、二分查找和插值查找）在不同大小的数据集上进行了性能测试。

实验结果如下表所示：---- 数据集大小 ---- 顺序查找时间（ms） ---- 二分查找时间（ms） ---- 插值查找时间（ms） ---------------------------------------------------------------------------------------------- 1000 ---- 10 ---- 2 ---- 1 -------- 10000 ---- 100 ---- 4 ---- 2 -------- 100000 ---- 1000 ---- 6 ---- 3 -------- 1000000 ---- 10000 ---- 8 ---- 4 ----从实验结果可以看出，随着数据集的增大，顺序查找的时间成正比增加，而二分查找和插值查找的时间相对较稳定。

第三次实验报告：几种查找算法的实现和比较//2019-12-4//1.随机生成5万个整数，存入一个文件；//2.算法实现：（1）顺序查找：读入文件中的数据，查找一个key，统计时间；// （2）二分查找：读入文件，排序，二分查找key，统计时间；// （3）分块查找：读入文件，分100块，每块300+数字，查找key，统计时间// （4）二分查找树：读入文件，形成BST，查找key，统计时间//二叉排序树：建立，查找#include "stdio.h"#include "time.h"#include "stdlib.h"struct JD{//定义分块查找的链表结点结构int data;JD *next;};struct INDEX_T{//定义分块查找中，索引表结构int max;//这一块中最大的数字，<maxJD *block;//每一块都是一个单向链表，这是指向块的头指针};INDEX_T myBlock[100];//这是索引表的100项struct NODE{//定义的二分查找树结点结构int data;NODE *left;NODE *right;};const int COUNT=50000;//结点个数int key=666;//待查找的关键字int m=1;//int *array2;void createData(char strFileName[]){//产生随机整数，存入文件srand((unsigned int)time(0));FILE *fp=fopen(strFileName,"w");for(int i=1;i<=COUNT;i++)fprintf(fp,"%d,",rand());fclose(fp);}void createBST(NODE* &bst){//产生5万个随机整数，创建二叉排序树FILE *fp=fopen("data.txt","r");for(int i=1;i<=COUNT;i++){int num;fscanf(fp,"%d,",&num);//从文件中读取一个随机整数//若bst是空子树，第一个结点就是根结点//若bst不是空子树，从根结点开始左小右大，查找这个数字，找到了直接返回，//找不到，就插入到正确位置//创建一个结点NODE* p=new NODE;p->data=num;p->left=0;p->right=0;if(0==bst)//空子树{bst=p;continue;}//非空子树,//在bst中，查找给结点，NODE *q=bst;//总是从根结点开始查找while(1){if(p->data == q->data)//找到了，直接退出break;if(p->data < q->data && q->left==0){//小，往左找，且左边为空，直接挂在q之左q->left=p;break;}if(p->data < q->data && q->left!=0){//小，往左找，且左边非空，继续往左边找q=q->left;continue;}if(p->data > q->data && q->right==0){//大，往右找，且右边为空，直接挂在q之右q->right=p;break;}if(p->data > q->data && q->right!=0){//大，往右找，且右边非空，继续往右边找q=q->right;continue;}}}}int BST_Search(NODE *bst,int key){//在bst中找key，if(0==bst)return -1;//非空子树,//在bst中，查找给结点，NODE *q=bst;//总是从根结点开始查找while(1){if(key == q->data)//找到了，直接退出return 1;if(key < q->data && q->left==0)//小，往左找，且左边为空，找不到return -1;if(key < q->data && q->left!=0)//小，往左找，且左边非空，继续往左边找{q=q->left;continue;}if(key > q->data && q->right==0)//大，往右找，且右边为空，找不到return -1;if(key > q->data && q->right!=0){//大，往右找，且右边非空，继续往右边找q=q->right;continue;}}}void inOrder(NODE *bst){if(bst!=0){inOrder(bst->left);array2[m]=bst->data;//反写回array数组，使数组有序// printf("%7d",array2[m]);m++;inOrder(bst->right);}}int getBSTHeight(NODE *bst){if(bst==0)return 0;else{int hl=getBSTHeight(bst->left);int hr=getBSTHeight(bst->right);int h=hl>hr?hl:hr;return h+1;}}void makeArray(int array[],char strFileName[]) {//生成5万个随机整数FILE *fp=fopen(strFileName,"r");int i=1;while(!feof(fp)){fscanf(fp,"%d,",&array[i]);// printf("%6d",array[i]);i++;}}int Seq_Search(int array[],int key){//在无序顺序数组中，找data是否存在，-1=不存在，存在返回位置下标//监视哨：把要找的那个数放到首部array[0]=key;//for(int i=COUNT;array[i]!=key;i--);if(i>0)//找到了，返回下标return i;return -1;//查找不成功，返回-1}int Bin_Search(int array[],int key){//在有序存储的数组中查找key，找到返回位置，找不到返回-1 int low=1,high=COUNT,mid;while(1){if(low>high)//找不到return -1;mid=(low+high)/2;if(key == array[mid])return mid;else if(key<array[mid])high=mid-1;elselow=mid+1;}}void makeBlock(INDEX_T myBlock[],char strFileName[]) {//从文件中读取整数，分配到块中去//1.初始化块索引表，分100块，400,800,1200，for(int i=0;i<=99;i++){myBlock[i].max=400+400*i;//400,800,1200, (40000)myBlock[i].block=0;}//2.打开文件，读取整数，把每一个整数分配到相应的块中去FILE *fp=fopen(strFileName,"r");while(!feof(fp)){int num=0;fscanf(fp,"%d,",&num);//把num分配到num/400块中，挂到该块链表第一个int blockID=num/400;//求出应该挂在的块号//生成一个新节点，把num放进去，挂上JD *p=new JD;p->data=num;p->next=myBlock[blockID].block;myBlock[blockID].block=p;}fclose(fp);}int Block_Search(INDEX_T myBlock[],int key){int blockID=key/400;//找到块号JD* p=myBlock[blockID].block;while(p!=0){if(p->data==key)return blockID;//能找到p=p->next;}return -1;//找不到}void main(){clock_t begin,end;int pos=-1;//1.生成文件，存入5万个随机整数createData("data.txt");//2.顺序查找int *array=new int[COUNT+1];makeArray(array,"data.txt");//从文件中读取数据begin=clock();for(int k=1;k<=10000;k++)pos=Seq_Search(array,key);end=clock();printf("顺序查找：%d所在的位置=%d.时间=%d毫秒\n",key,pos,end-begin);//3.二分查找树NODE *bst=0;createBST(bst);//产生5万个随机数字，建立一个二叉排序树begin=clock();for(k=1;k<=10000;k++)pos=BST_Search(bst,key);//在bst中找key，找到返回1，找不到返回-1end=clock();printf("二叉排序树查找：%d所在的位置=%d.时间=%d毫秒\n",key,pos,end-begin);array2=new int[COUNT+1];inOrder(bst);//中序输出bst// int height=getBSTHeight(bst);//求出bst的高度// printf("BST高度=%d.\n\n",height);//4.二分查找，利用前面二叉排序树产生的array2，查找key begin=clock();for(k=1;k<=10000;k++)pos=Bin_Search(array2,key);end=clock();printf("二分查找：%d所在的位置=%d.时间=%d毫秒\n",key,pos,end-begin);//5.分块查找，关键字范围[0,32767],分配到100块中去，每一块中存400个数字makeBlock(myBlock,"data.txt");//从文件中读取数据，产生块begin=clock();for(k=1;k<=10000;k++)pos=Block_Search(myBlock,key);//在block中查找key，找到返回块号，找不到返回-1end=clock();printf("分块查找：%d所在的块=%d.时间=%d毫秒\n",key,pos,end-begin);/*for(k=0;k<=99;k++){printf("\n\n\n第%d块<%d:\n",k,myBlock[k].max);JD *q=myBlock[k].block;//让q指向第k块的第一个结点while(q!=0){//输出第k块中所有数字printf("%7d ",q->data);q=q->next;}}*/}。

数据结构与算法的区别与联系数据结构和算法是计算机科学中两个非常重要的概念，它们密不可分，相辅相成。

数据结构是指数据的组织、存储和管理方式，而算法则是解决问题的方法和步骤。

本文将从数据结构和算法的定义、区别和联系三个方面展开讨论。

一、数据结构与算法的定义数据结构是指数据元素之间的关系，包括数据的存储结构和操作方法。

数据结构可以分为线性结构（如数组、链表）、树形结构（如二叉树、堆）、图结构等。

数据结构的设计要考虑数据的组织方式、存储空间和操作效率等因素。

算法是解决问题的一系列步骤，是对数据进行操作的方法。

算法可以分为排序算法（如冒泡排序、快速排序）、查找算法（如顺序查找、二分查找）、图算法等。

算法的设计要考虑问题的复杂度、效率和正确性等因素。

二、数据结构与算法的区别1. 定义不同：数据结构关注数据的组织和存储方式，算法关注解决问题的步骤和方法。

2. 目的不同：数据结构旨在高效地组织和存储数据，算法旨在高效地解决问题。

3. 研究内容不同：数据结构研究数据之间的关系和存储结构，算法研究解决问题的具体步骤和方法。

4. 应用领域不同：数据结构广泛应用于数据库、操作系统等领域，算法广泛应用于搜索引擎、人工智能等领域。

三、数据结构与算法的联系1. 数据结构是算法的基础：算法的设计和实现离不开对数据结构的选择和运用。

不同的数据结构适用于不同的算法，选择合适的数据结构可以提高算法的效率。

2. 算法影响数据结构的选择：在设计数据结构时，需要考虑数据的操作方式和频率，以便选择合适的数据结构来支持算法的实现。

3. 数据结构和算法相互作用：数据结构和算法相互影响、相互制约，二者共同决定了程序的性能和效率。

综上所述，数据结构和算法是计算机科学中不可或缺的两个重要概念，它们相互依存、相互促进，共同构成了计算机程序设计的核心。

在学习和应用数据结构与算法时，需要深入理解二者的区别与联系，才能更好地提高程序的效率和性能。

上海交大ACM班C算法与数据结构C算法初级1一、教学内容本节课的教学内容来自上海交大ACM班C算法与数据结构，主要涉及C算法初级部分。

教材的章节包括：C语言基础、算法概述、排序算法、查找算法、图算法等。

具体内容如下：1. C语言基础：数据类型、运算符、表达式、语句、函数等。

2. 算法概述：算法的概念、算法的设计方法、算法分析与评价等。

3. 排序算法：冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序等。

4. 查找算法：顺序查找、二分查找、哈希查找等。

5. 图算法：深度优先搜索、广度优先搜索、最短路径算法等。

二、教学目标1. 使学生掌握C语言的基础知识，能够熟练使用C语言进行编程。

2. 使学生了解算法的基本概念，学会设计简单的算法。

3. 使学生掌握常见的排序算法和查找算法，能够分析算法的时间复杂度。

三、教学难点与重点1. 教学难点：排序算法和查找算法的具体实现，算法的时间复杂度分析。

2. 教学重点：C语言基础知识的掌握，算法的设计与分析。

四、教具与学具准备1. 教具：计算机、投影仪、黑板、粉笔。

2. 学具：学生用书、笔记本、编程环境（如Visual Studio、Code::Blocks等）。

五、教学过程1. 实践情景引入：通过一个简单的实例，让学生感受算法在解决问题中的重要性。

2. C语言基础知识讲解：介绍数据类型、运算符、表达式等基本概念，并通过示例进行讲解。

3. 算法概述：讲解算法的概念、设计方法以及算法分析与评价。

4. 排序算法讲解：介绍冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序等排序算法的原理和实现。

5. 查找算法讲解：介绍顺序查找、二分查找、哈希查找等查找算法的原理和实现。

6. 图算法讲解：介绍深度优先搜索、广度优先搜索、最短路径算法等图算法的原理和实现。

7. 随堂练习：让学生通过编写代码，实现某个具体的算法。

8. 作业布置：布置与本节课内容相关的编程作业，巩固所学知识。

六、板书设计1. C语言基础：数据类型、运算符、表达式等基本概念。

(*ST).length = 0;
return 1;
}
// 按顺序对ST的每个元素调用函数Visit()一次且仅一次。
int Traverse(SSTable ST, void (* Visit)(ElemType))
{
ElemType *p;
int i;
p = ++ST.elem; // p指向第一个元素,第0个元素没有用
typedef struct // 数据元素类型(以教科书P215图9.1高考成绩为例)
{
long number; // 准考证号
char name[9]; // 姓名(4个汉字加1个串结束标志)
int politics; // 政治
int Chinese; // 语文
}
/*
输出效果：
准考证号 姓名 政治 语文 外语 数学 物理 化学 生物 总分
179324 何芳芳 85 89 98 100 93 80 47 592
179325 陈红 85 86 88 100 92 90 45 586
for(i = 1;i <= ST.length; i++)
Visit(*p++);
return 1;
}
// 算法9.1 P217
// 在顺序表ST中顺序查找其关键字等于key的数据元素。若找到，则函数
// 值为该元素在表中的位置，否则为0。
int Search_Seq(SSTable ST,KeyType key)
}
int main()
{
SSTable st;
int i,s;

《数据结构与算法》考研真题精选一、选择题1.若查找每个记录的概率均等，则在具有n个记录的连续顺序文件中采用顺序查找法查找一个记录，其平均查找长度ASL为( )。

A．(n-1)/2 B. n/2 C. (n+1)/2 D. n2. 对N个元素的表做顺序查找时，若查找每个元素的概率相同，则平均查找长度为( )A．（N+1）/2 B. N/2 C. N D. [（1+N）*N ]/23．顺序查找法适用于查找顺序存储或链式存储的线性表，平均比较次数为（（1））,二分法查找只适用于查找顺序存储的有序表，平均比较次数为（（2））。

在此假定N为线性表中结点数，且每次查找都是成功的。

A.N+1B.2log2NC.logND.N/2E.Nlog2NF.N24. 下面关于二分查找的叙述正确的是( )A. 表必须有序，表可以顺序方式存储，也可以链表方式存储 C. 表必须有序，而且只能从小到大排列B. 表必须有序且表中数据必须是整型，实型或字符型 D. 表必须有序，且表只能以顺序方式存储5. 对线性表进行二分查找时，要求线性表必须（）A.以顺序方式存储B.以顺序方式存储,且数据元素有序C.以链接方式存储D.以链接方式存储,且数据元素有序6．适用于折半查找的表的存储方式及元素排列要求为( )A．链接方式存储，元素无序B．链接方式存储，元素有序C．顺序方式存储，元素无序D．顺序方式存储，元素有序7. 用二分（对半）查找表的元素的速度比用顺序法( )A．必然快 B. 必然慢 C. 相等 D. 不能确定8．当在一个有序的顺序存储表上查找一个数据时，即可用折半查找，也可用顺序查找，但前者比后者的查找速度( )A．必定快 B.不一定 C. 在大部分情况下要快 D. 取决于表递增还是递减9. 具有12个关键字的有序表，折半查找的平均查找长度（）A. 3.1B. 4C. 2.5D. 510. 折半查找的时间复杂性为（）A. O（n2）B. O（n）C. O（nlog n）D. O（log n）11．当采用分快查找时，数据的组织方式为( )A．数据分成若干块，每块内数据有序B．数据分成若干块，每块内数据不必有序，但块间必须有序，每块内最大（或最小）的数据组成索引块C. 数据分成若干块，每块内数据有序，每块内最大（或最小）的数据组成索引块D. 数据分成若干块，每块（除最后一块外）中数据个数需相同12. 二叉查找树的查找效率与二叉树的( （1）)有关, 在(（2）)时其查找效率最低(1): A. 高度 B. 结点的多少 C. 树型 D. 结点的位置(2): A. 结点太多 B. 完全二叉树 C. 呈单枝树 D. 结点太复杂。

数据库索引原理及优化——查询算法 我们知道，数据库查询是数据库的最主要功能之⼀。

我们都希望查询数据的速度能尽可能的快，因此数据库系统的设计者会从查询算法的⾓度进⾏优化。

那么有哪些查询算法可以使查询速度变得更快呢？顺序查找（linear search ）最基本的查询算法当然是顺序查找（linear search），也就是对⽐每个元素的⽅法，不过这种算法在数据量很⼤时效率是极低的。

数据结构：有序或⽆序队列复杂度：O(n)实例代码：//顺序查找int SequenceSearch(int a[], int value, int n){int i;for(i=0; i<n; i++)if(a[i]==value)return i;return -1;}⼆分查找（binary search）⽐顺序查找更快的查询⽅法应该就是⼆分查找了，⼆分查找的原理是查找过程从数组的中间元素开始，如果中间元素正好是要查找的元素，则搜素过程结束；如果某⼀特定元素⼤于或者⼩于中间元素，则在数组⼤于或⼩于中间元素的那⼀半中查找，⽽且跟开始⼀样从中间元素开始⽐较。

如果在某⼀步骤数组为空，则代表找不到。

数据结构：有序数组复杂度：O(logn)实例代码：//⼆分查找，递归版本int BinarySearch2(int a[], int value, int low, int high){int mid = low+(high-low)/2;if(a[mid]==value)return mid;if(a[mid]>value)return BinarySearch2(a, value, low, mid-1);if(a[mid]<value)return BinarySearch2(a, value, mid+1, high);}⼆叉排序树查找⼆叉排序树的特点是：1. 若它的左⼦树不空，则左⼦树上所有结点的值均⼩于它的根结点的值；2. 若它的右⼦树不空，则右⼦树上所有结点的值均⼤于它的根结点的值；3. 它的左、右⼦树也分别为⼆叉排序树。

（理工类）课程名称：算法与数据结构专业班级： 15软件二班学生学号： 151 学生姓名：孙毅安所属院部：软件工程学院指导教师：黄丹丹2016 ——2017 学年第 1 学期金陵科技学院教务处制实验报告书写要求实验报告原则上要求学生手写，要求书写工整。

若因课程特点需打印的，要遵照以下字体、字号、间距等的具体要求。

纸张一律采用A4的纸张。

实验报告书写说明实验报告中一至四项内容为必填项，包括实验目的和要求；实验仪器和设备；实验内容与过程；实验结果与分析。

各院部可根据学科特点和实验具体要求增加项目。

填写注意事项（1）细致观察，及时、准确、如实记录。

（2）准确说明，层次清晰。

（3）尽量采用专用术语来说明事物。

（4）外文、符号、公式要准确，应使用统一规定的名词和符号。

（5）应独立完成实验报告的书写，严禁抄袭、复印，一经发现，以零分论处。

实验报告批改说明实验报告的批改要及时、认真、仔细，一律用红色笔批改。

实验报告的批改成绩采用百分制，具体评分标准由各院部自行制定。

实验报告装订要求实验批改完毕后，任课老师将每门课程的每个实验项目的实验报告以自然班为单位、按学号升序排列，装订成册，并附上一份该门课程的实验大纲。

实验项目名称：顺序表实验学时： 2 同组学生姓名：陶渊，李学波，王天伟，孙兵，王磊，贲小康，梁华龙，倪云鹏实验地点：实验日期： 10.13 实验成绩：批改教师：批改时间：实验1 顺序表一、实验目的和要求掌握顺序表的定位、插入、删除等操作。

二、实验仪器和设备Turbo C 2.0三、实验内容与过程（含程序清单及流程图）1、必做题（1）编写程序建立一个顺序表，并逐个输出顺序表中所有数据元素的值。

编写主函数测试结果。

（2）编写顺序表定位操作子函数，在顺序表中查找是否存在数据元素x。

如果存在，返回顺序表中和x值相等的第1个数据元素的序号（序号从0开始编号）；如果不存在，返回－1。

编写主函数测试结果。

（3）在递增有序的顺序表中插入一个新结点x，保持顺序表的有序性。