R6-3 二分查找分数 17
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作者 陈越
单位 浙江大学
本题要求实现二分查找算法。
函数接口定义:
Position BinarySearch( List L, ElementType X );
其中List结构定义如下:
typedef int Position;
typedef struct LNode *List;
struct LNode {
ElementType Data[MAXSIZE];
Position Last; /* 保存线性表中最后一个元素的位置 */
};
L是用户传入的一个线性表,其中ElementType元素可以通过>、==、<进行比较,并且题目保证传入的数据是递增有序的。函数BinarySearch要查找X在Data中的位置,即数组下标(注意:元素从下标1开始存储)。找到则返回下标,否则返回一个特殊的失败标记NotFound。
裁判测试程序样例:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAXSIZE 10
#define NotFound 0
typedef int ElementType;
typedef int Position;
typedef struct LNode *List;
struct LNode {
ElementType Data[MAXSIZE];
Position Last; /* 保存线性表中最后一个元素的位置 */
};
List ReadInput(); /* 裁判实现,细节不表。元素从下标1开始存储 */
Position BinarySearch( List L, ElementType X );
int main()
{
List L;
ElementType X;
Position P;
L = ReadInput();
scanf("%d", &X);
P = BinarySearch( L, X );
printf("%d\n", P);
return 0;
}
/* 你的代码将被嵌在这里 */
输入样例1:
5
12 31 55 89 101
31
输出样例1:
2
输入样例2:
3
26 78 233
31
输出样例2:
0
我的代码:
Position BinarySearch( List L,ElementType X ){
int i;
int count=0;
for(i=0;i<L->Last;i++){
if(L->Data[i]==X){
return i;
break;
}else{
count++;
}
}
if(count==L->Last){
return NotFound;
}
}
解题思路
二分查找算法的基本思想是:将要查找的元素与中间元素进行比较,如果相等,则返回中间元素的下标;如果中间元素比要查找的元素大,则在左半部分继续查找;如果中间元素比要查找的元素小,则在右半部分继续查找。重复这个过程,直到找到要查找的元素或者确定该元素不存在为止。
在本题中,我们可以使用结构体List来表示线性表,其中Last保存线性表中最后一个元素的位置。在函数BinarySearch中,我们先计算出线性表的中间位置Index,然后将要查找的元素与中间元素进行比较。如果相等,则返回中间元素的下标;否则,根据比较结果将查找范围缩小为左半部分或右半部分,并重复这个过程,直到找到要查找的元素或者确定该元素不存在为止。
具体实现细节如下:
计算线性表的中间位置Index。首先计算中间位置的索引值Index = (Last + 1) / 2,其中Last是线性表中最后一个元素的位置。这样计算的原因是,线性表的长度为Last - 1,因此中间位置的索引值应该为(Last + 1) / 2。
将要查找的元素与中间元素进行比较。如果相等,则返回中间元素的下标;否则,如果X > Data[Index],则说明要查找的元素在右半部分,应该在Index + 1处继续查找;如果X < Data[Index],则说明要查找的元素在左半部分,应该在Index处继续查找。
如果确定要查找的元素不存在,则返回一个特殊的失败标记NotFound。