常见的查找算法C语言版本

/*文件命名：search.c

欢迎大家指正

*/

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <time.h>
#include <string.h>
#define N           10000000
#define STEP        3 
#define LOOP        500000
// for string search
#define STR_LEN     10
#define CHAR_SIZE   10
// for hash table
#define HASH_SIZE   (N/100+1)
struct node {
    char szKeyword[STR_LEN];
    struct node *next;
};
int a[N];
int g_nMax=0;
char g_szKey[N][STR_LEN];
struct node *hashHead[HASH_SIZE];
// 给 qsort 使用
int str_compare(const void *s1, const void *s2)     
{     
    return *(const char *)s1-*(const char *)s2;
}
// String 使用的 binary search
int str_binary_search(int min, int max, char *s)
{
    int mid=0,n;
    if (min > max) return -1;
    mid = min + (max - min) / 2;
    n = strcmp(s,g_szKey[mid]);
    if (n == 0)
        return mid;
    else if (n < 0)
        return binary_search(min,mid-1,s);
    else
        return binary_search(mid+1,max,s);
} // int str_binary_search(int min, int max, char *s)
// 数字使用的 binary search
int binary_search(int min, int max, int n)
{
    int mid=0;
    if (min > max) return -1;
    mid = min + (max - min) / 2;
    if (a[mid] == n)
        return n;
    else if (n < a[mid])
        return binary_search(min,mid-1,n);
    else
        return binary_search(mid+1,max,n);
} // int bsearch(int min, int max, int n)

int hash_function(char *s) {
    int i,n;
    unsigned int sum=0;
    if (s == NULL)
        return -1;
    n = strlen(s);
    for (i=0;i<n;i++)
        sum = (sum << 7) + s[i];
    return sum % HASH_SIZE; 
} // end of hash_function

int main(void)
{
    time_t t=0;
    int i,j,k,n=0;
    int nLen=0;
    clock_t begin=0,end=0;
    char szSearch[STR_LEN];
    struct node *ptr=NULL;
    ////////////////////////////
    // Build an array (increasing)
    ////////////////////////////
    time(&t);
    srand(t);
    for (i=0;i<N;i++) {
        a[i] = g_nMax + 1 + (rand()%STEP);
        g_nMax = a[i];
    } // end of for (i=0;i<N;i++)
    n = rand() % (g_nMax + 1);
    ////////////////////////////
    // Sequential search
    // find n in the array
    ////////////////////////////
    begin = clock();
    for (i=0;i<N;i++) {
        if (a[i] == n) {
            printf("%d 找到了\n",n);
            break;
        }
    }
    if (i == N)
        printf("%d 没找到\n",n);
    end = clock();
    printf("Sequential search \t花费时间=%f\n",(float)(end-begin)/CLOCKS_PER_SEC);
    /////////////////////////////
    // Binary search
    /////////////////////////////
    begin = clock();
    for (i=0;i<LOOP;i++) {
        binary_search(0,N-1,n);
    }
    end = clock();
    printf("Binary search \t\t花费时间=%.8lf\n",(double)(end-begin)/LOOP/CLOCKS_PER_SEC);
    /////////////////////////////
    // Build random string array
    // 建立 N 个 长度 5 ~ 9 的 strings, 存在 g_szKey[i] 里面
    /////////////////////////////
    for (i=0;i<N;i++) {
        // 长度为 5,6,7,8,9
        nLen = rand() % 5 + 5; // 5,6,7,8,9
        for (j=0;j<nLen;j++)
            g_szKey[i][j] = (rand() % CHAR_SIZE) + 'A'; // A,B,C... 
        g_szKey[i][j] = '\0';
    }
    // 把 g_szKey 排序排好 (binary search 会用到)
    qsort(g_szKey,N,STR_LEN,str_compare);

    // Randomly generate szSearch, 产生等等要搜索的 szSearch
    nLen = rand() % 5 + 5;
    for (i=0;i<nLen;i++)
        szSearch[i] = (rand() % CHAR_SIZE) + 'A'; // A,B,C...
    szSearch[i] = '\0';
    ////////////////////////////
    // Sequential search
    // find szSearch in the array g_szKey
    ////////////////////////////
    begin = clock();
    for (i=0;i<N;i++) {
        if (strcmp(g_szKey[i],szSearch) == 0) {
            printf("%s 找到了\n",szSearch);
            break;
        }
    }
    if (i == N)
        printf("%s 没找到\n",szSearch);
    end = clock();
    printf("Sequential search \t花费时间=%f\n",(float)(end-begin)/CLOCKS_PER_SEC);
    /////////////////////////////
    // Binary search
    // find szSearch in the array g_szKey
    /////////////////////////////
    begin = clock();
    for (i=0;i<LOOP;i++) {
        str_binary_search(0,N-1,szSearch);
    }
    end = clock();
    printf("Binary search \t\t花费时间=%.8lf\n",(double)(end-begin)/LOOP/CLOCKS_PER_SEC);
    /////////////////////////////
    // Build hash table 
    /////////////////////////////
    memset(hashHead,0,sizeof(struct node *)*HASH_SIZE);
    for (i=0;i<N;i++) { // insert into hash table
       n = hash_function(g_szKey[i]);
       if ((ptr = (struct node *)malloc(sizeof(struct node))) == NULL) {
           printf("Malloc failed in %d\n",__LINE__);
           return;
       }
       strncpy(ptr->szKeyword,g_szKey[i],STR_LEN-1);
       ptr->szKeyword[STR_LEN-1] = '\0';
       ptr->next = hashHead[n];
       hashHead[n] = ptr;
    } // end of for (i=0;i<N;i++)
    /////////////////////////////
    // Hash table search
    // find szSearch in the hash table
    /////////////////////////////
    begin = clock();
    for (i=0;i<LOOP;i++) {
        n = hash_function(szSearch);
        ptr = hashHead[n];
        while(ptr != NULL) {
            if (strcmp(ptr->szKeyword,szSearch) == 0)
                break;
            ptr = ptr->next;
        }
    }
    end = clock();
    printf("Hash table search \t花费时间=%.8lf\n",(double)(end-begin)/LOOP/CLOCKS_PER_SEC);
    return 0;
} // end of main()