顺序表查找优化(哨兵元素的重要作用)

应用:假设一个乱序数组,需要查找一个元素是否在该数组中,这时需要用到顺序查找,也就是遍历数组。

一般情况下我们会写下如下代码:

int Sequential_Search(int *a,int n,int key)
{
	//数组从1开始
	int i;
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		if(a[i]==key)
			return i;
	}
	return 0;//查找失败
}

有的数据结构书上,会运用哨兵元素,改成这样的代码:

int Sequential_Search2(int *a int n,int key)
{
	int i=0;
	a[0]=key;//哨兵
	i=n;
	while(a[i]!=key)
	{
		i--;
	}
	return i;//返回0就是查找失败
}

仔细看来没有什么差别,但是来看下我测试的运行时间,数组有10亿个元素。

方案1:3.494s   3.202s   3.216s   3.237s

方案2:2.332s   2.307s   2.24s   2.194s

为什么基本一样的代码,方案2比方案1性能提升了30%~40%左右???

循环中,方案1有3条指令而方案2有两条指令,少了i

以上思想和代码来自于《大话数据结构》中的296页,测试实验是我做的。

大话数据结构的原文“这种查找方法在查找方向的尽头设置哨兵元素,免去了查找过程中每次比较后都要判断查找位置是否越界的小技巧,看似与原先差别不大,但是总数据较多时,效率提高很明显,是非常好的编程技巧。当然,“哨兵”也不一定在数组开始,也可以再末尾”

我的测试程序:

void main() 
{ 
	int num=1000000000;
	char *p=new char[num];
	p[0]=2;
	char key=p[0];
	clock_t start, finish; 
	start=clock();
	if(true)
	{
		for(int i=1;i


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