数据结构之顺序表元素查找
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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。
一、单选题1、对有14个元素的有序表A[14]作二分查找,查找元素A[3]时,将会与元素依次比较。
A.A[0],A[1],A[2],A[3]B.A[6],A[2],A[4],A[3]C.A[6],A[4],A[2],A[3]D. A[0],A[13],A[6],A[3]正确答案:B2、如果线性表最常用的操作是取第i个结点及其前驱,则采用_____存储方式最节省时间。
A.顺序表B.单向链表C.单向循环链表D.双向链表正确答案:A3、对于顺序存储的长度为n的线性表,在第i个位置插入一个元素需要移动____个元素。
其中,0≤i<n。
A.n-i+1B.n-iC.iD.n-i-1正确答案:B4、对线性表进行二分查找时,要求线性表必须采用 _____。
A.链式存储,且结点有序排序B.顺序存储,且结点有序排序C.链式存储D.顺序存储正确答案:B5、有一个长度为12的有序表,按二分找法对该表进行查找,在表内各元素等概率情况下查找成功所需的平均比较次数为_____。
A.37/12B.35/12C.39/12D.43/12正确答案:A6、有序数组a[18]进行二分查找时,查找到a[5]的查找路径(下标序列)为_____。
A.8,4,5B.1,3,5C.8,2,5D.8,3,5正确答案:D7、用二分法对数组a[13]进行查找,若待查元素为x,且a[7]<x<a[8],那么查找路径为____________A.6,9,7B.7,9,8C.6,9,7,8D.6,9,8正确答案:C8、对于顺序存储的长度为n的线性表,删除第i个元素需要移动____个元素。
其中,0≤i<n。
A.iB.n-i-1C.n-i+1D.n-i正确答案:B9、用二分法对数组a[13]进行查找,在等概率的情况下,查找不成功的平均查找长度为________。
A.49/13B.49/14C.27/7D.54/13正确答案:C10、对a[12]进行二分查找,查找下标为_____的元素时,查找长度最大。
数据结构实验一1、实验目的∙掌握线性表的逻辑特征∙掌握线性表顺序存储结构的特点,熟练掌握顺序表的基本运算2、实验内容:建立顺序表,完成顺序表的基本操作:初始化、插入、删除、逆转、输出、销毁, 置空表、求表长、查找元素、判线性表是否为空;1.问题描述:利用顺序表,设计一组输入数据(假定为一组整数),能够对顺序表进行如下操作:∙创建一个新的顺序表,实现动态空间分配的初始化;∙根据顺序表结点的位置插入一个新结点(位置插入),也可以根据给定的值进行插入(值插入),形成有序顺序表;∙根据顺序表结点的位置删除一个结点(位置删除),也可以根据给定的值删除对应的第一个结点,或者删除指定值的所有结点(值删除);∙利用最少的空间实现顺序表元素的逆转;∙实现顺序表的各个元素的输出;∙彻底销毁顺序线性表,回收所分配的空间;∙对顺序线性表的所有元素删除,置为空表;∙返回其数据元素个数;∙按序号查找,根据顺序表的特点,可以随机存取,直接可以定位于第i 个结点,查找该元素的值,对查找结果进行返回;∙按值查找,根据给定数据元素的值,只能顺序比较,查找该元素的位置,对查找结果进行返回;∙判断顺序表中是否有元素存在,对判断结果进行返回;.编写主程序,实现对各不同的算法调用。
2.实现要求:∙“初始化算法”的操作结果:构造一个空的顺序线性表。
对顺序表的空间进行动态管理,实现动态分配、回收和增加存储空间;∙“位置插入算法”的初始条件:顺序线性表L 已存在,给定的元素位置为i,且1≤i≤ListLength(L)+1 ;操作结果:在L 中第i 个位置之前插入新的数据元素e,L 的长度加1;∙“位置删除算法”的初始条件:顺序线性表L 已存在,1≤i≤ListLength(L) ;操作结果:删除L 的第i 个数据元素,并用e 返回其值,L 的长度减1 ;∙“逆转算法”的初始条件:顺序线性表L 已存在;操作结果:依次对L 的每个数据元素进行交换,为了使用最少的额外空间,对顺序表的元素进行交换;∙“输出算法”的初始条件:顺序线性表L 已存在;操作结果:依次对L 的每个数据元素进行输出;∙“销毁算法”初始条件:顺序线性表L 已存在;操作结果:销毁顺序线性表L;∙“置空表算法”初始条件:顺序线性表L 已存在;操作结果:将L 重置为空表;∙“求表长算法”初始条件:顺序线性表L 已存在;操作结果:返回L 中数据元素个数;∙“按序号查找算法”初始条件:顺序线性表L 已存在,元素位置为i,且1≤i≤ListLength(L)操作结果:返回L 中第i 个数据元素的值∙“按值查找算法”初始条件:顺序线性表L 已存在,元素值为e;操作结果:返回L 中数据元素值为e 的元素位置;∙“判表空算法”初始条件:顺序线性表L 已存在;操作结果:若L 为空表,则返回TRUE,否则返回FALSE;分析: 修改输入数据,预期输出并验证输出的结果,加深对有关算法的理解。
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。
数据结构中顺序表的基本操作
顺序表是一种线性表的存储结构,使用一组连续的存储单元来存储元素,其基本操作包括:
1. 初始化:创建一个空顺序表,设置其长度为0。
2. 插入元素:在顺序表的指定位置插入一个元素,需要将插入位置之后的元素依次向后移动,然后将新元素放入插入位置,并更新顺序表的长度。
3. 删除元素:删除顺序表中的指定位置的元素,需要将删除位置之后的元素依次向前移动,然后更新顺序表的长度。
4. 查找元素:根据元素的值,查找顺序表中第一个与该值相等的元素,并返回其位置。
如果不存在,则返回-1。
5. 获取元素:根据位置,返回顺序表中指定位置的元素。
6. 修改元素:根据位置,修改顺序表中指定位置的元素。
7. 清空顺序表:将顺序表的长度设置为0,即清空元素。
这些基本操作可以根据具体需求进行使用和扩展。
一、实验目的本次实验旨在让学生掌握数据结构的基本概念、逻辑结构、存储结构以及各种基本操作,并通过实际编程操作,加深对数据结构理论知识的理解,提高编程能力和算法设计能力。
二、实验内容1. 线性表(1)顺序表1)初始化顺序表2)向顺序表插入元素3)从顺序表删除元素4)查找顺序表中的元素5)顺序表的逆序操作(2)链表1)创建链表2)在链表中插入元素3)在链表中删除元素4)查找链表中的元素5)链表的逆序操作2. 栈与队列(1)栈1)栈的初始化2)入栈操作3)出栈操作4)获取栈顶元素5)判断栈是否为空(2)队列1)队列的初始化2)入队操作3)出队操作4)获取队首元素5)判断队列是否为空3. 树与图(1)二叉树1)创建二叉树2)遍历二叉树(前序、中序、后序)3)求二叉树的深度4)求二叉树的宽度5)二叉树的镜像(2)图1)创建图2)图的深度优先遍历3)图的广度优先遍历4)最小生成树5)最短路径三、实验过程1. 线性表(1)顺序表1)初始化顺序表:创建一个长度为10的顺序表,初始化为空。
2)向顺序表插入元素:在顺序表的第i个位置插入元素x。
3)从顺序表删除元素:从顺序表中删除第i个位置的元素。
4)查找顺序表中的元素:在顺序表中查找元素x。
5)顺序表的逆序操作:将顺序表中的元素逆序排列。
(2)链表1)创建链表:创建一个带头结点的循环链表。
2)在链表中插入元素:在链表的第i个位置插入元素x。
3)在链表中删除元素:从链表中删除第i个位置的元素。
4)查找链表中的元素:在链表中查找元素x。
5)链表的逆序操作:将链表中的元素逆序排列。
2. 栈与队列(1)栈1)栈的初始化:创建一个栈,初始化为空。
2)入栈操作:将元素x压入栈中。
3)出栈操作:从栈中弹出元素。
4)获取栈顶元素:获取栈顶元素。
5)判断栈是否为空:判断栈是否为空。
(2)队列1)队列的初始化:创建一个队列,初始化为空。
2)入队操作:将元素x入队。
3)出队操作:从队列中出队元素。
数据结构--顺序表查找#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define MAXSIZE 100
int data[MAXSIZE];
int len;
typedef struct
{
int data[MAXSIZE];
int len;
} SeqList;
SeqList *Init_SeqList( )
{
SeqList *L;
L=(SeqList*)malloc(sizeof(SeqList));
L->len= -1;
return L;
}
//顺序查找
int SearchSeq(SeqList *S,int t)
{
int i;
for(i=0;i<S->len;i++)
if(t==S->data[i])
{
return i;
break;
}
if(i==S->len)
return -1;
}
//对顺序表进行排序
SeqList *Sort(SeqList *S)
{
int temp,i,j;
for (i=0;i<s->len;i++)
{
for (j=i+1;j<s->len;j++)
if(S->data[j]>S->data[j+1])
{
temp=S->data[j];S->data[j]=S->data[j+1];S->data[j+1]=temp;
}
}
for(int k=0;k<S->len;k++)
{
printf("%d ",S->data[k]);
}
return S;
}
//折半查找
int SearchBin(SeqList *S ,int t)
{
int mid,low=0,high=S->len-1;
while(low<=high)
{
mid=(low+high)/2;
if(t==S->data[mid])
return mid;
else if(t>S->data[mid]) low=mid+1;
else high=mid-1;
}
return -1;
}
int main()
{
SeqList *L=Init_SeqList();
int t1,t2,len,e;
printf("请输入顺序表的长度");
scanf("%d",&L->len);
printf("请输入顺序表中各元素:\n");
getchar();
for(int k=0;k<L->len;k++)
{
scanf("%d",&e);
L->data[k]=e;
}
printf("请输入要查找的数:\n");
scanf("%d",&t1);
int m=SearchSeq(L,t1);
if(m>-1)
printf("该查找的数顺序查找后在顺序表中的位置为%d:\n",m+1); else printf("该数没有找到\n");
printf("排序之后的顺序表");
SeqList*S=Sort(L);
printf("请输入要查找的数:\n");
scanf("%d",&t2);
int s=SearchBin(S ,t2);
if(s>-1)
printf("该查找的数折半查找后在顺序表中的位置为%d:\n",s+1); else printf("该数没有找到\n");
return 0;
}。