数据结构之查找

查找

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    • 查找
    • 顺序查找
    • 二分查找

在一些数据元素中,通过一定的方法找出与给定关键字相同的数据元素的过程叫做查找

列表查找(线性表查找):从列表中查找指定元素
——输入:列表、代查找元素
——输出:元素下标(未找到元素是一般返回None)
内置列表查找函数:index()

顺序查找

定义:也叫线性查找,从列表第一个元素开始,顺序进行搜索,直到找到元素或搜索到列表最后一个元素为止
这个很好理解,就直接上代码吧。
代码展示:

def linear_search(li, val):
    for ind, v in enumerate(li):
        if v == val:
            return ind
    else:
        return None

二分查找

定义:又叫折半查找,从有序列表的初始候选区li[0:n]开始,通过对待查找的值与候选区中间值的比较,可以使候选区减少一半
强调: 二分查找必须是有序的
举个例子:
首先要是输入想要查找的元素
数据结构之查找_第1张图片
在有序的列表中,将最左边下标元素定义为left,最右边元素下标定义为right,mid表示为中间的元素下标,即(left+right)//2
数据结构之查找_第2张图片
比较mid下标对应的元素与待查找元素的大小,此时代查找元素比mid对应的元素小,所以我们知道待查找元素可能出现在mid的左侧候选区,然后将right的下标更新为此时候选区的最右侧下标,即为mid-1
数据结构之查找_第3张图片
此时mid的下标也更新为新的(left+right)//2
数据结构之查找_第4张图片

再次比较mid下标对应的值与待查找值的大小,发现mid对应的值比待查找值小,由此可知待查找值可能存在于mid的右侧,然后将left移到右侧候选区的最左边
数据结构之查找_第5张图片
然后更新mid,发现mid和left指向相同,因此找到了待查找的值并返回mid
数据结构之查找_第6张图片

代码展示:

def binary_search(li, val):
    left = 0
    right = len(li)-1
    while left <= right:
        mid = (left + right) // 2
        if li[mid] == val:
            return mid
        elif li[mid] > val: #带查找的值在mid左侧
            right = mid -1
        else:
            left = mid + 1
    else:
        return None

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