C++ 查找算法-有序集合

133 阅读 0 评论 88 点赞

我是靠谱客的博主风中帆布鞋，这篇文章主要介绍C++ 查找算法-有序集合，现在分享给大家，希望可以做个参考。

有序集合查找算法最出名的应该算是二分法，应用场景广泛，就是通过定位中点，判断key位于左还是右，或是命中，不断缩小查找范围，时间复杂度O(log2 N)，可以说比线性查找好太多，也是有序集合中必备查找算法，原理也很简单。在二分法的基础上衍生出了插值查找和Fibnacci查找算法，原理是相同的，唯一的不同就是关于“中点”的定位方式，插值就是通过计算key在集合中的比例来确定"中点"，优势很多时候还是比较明显的。其实比较懵逼的是Fibnacci，不是说算法懵逼，Fibnacci中涉及重构集合，就算这样也能比二分法快？黄金分割果然很神奇....

复制代码

#include<iostream>
#include<stdexcept>
#define FIB_LENGTH 40
using namespace std;
void Fibnacci(int* fib_array){
fib_array[0]=1;
fib_array[1]=1;
for(int i=2;i<FIB_LENGTH;i++){
fib_array[i]=fib_array[i-2]+fib_array[i-1];
if(fib_array[i]<0){
throw overflow_error("fib_array's value overflow!");
}
}
/*
for(int i=0;i<FIB_LENGTH;i++){
cout<<fib_array[i]<<' ';
}
cout<<endl;*/
}
int main(){
int fib_array[FIB_LENGTH];
Fibnacci(fib_array);
int _array[]={
1,4,7,11
};
int length=sizeof(_array)/sizeof(int);
int k=0;
int fib_length=1;
while(fib_length<length){
k++;
fib_length=fib_array[k];
}
int extend_array[fib_length];
memcpy(extend_array,_array,sizeof(_array));
for(int i=length;i<fib_length;i++){
extend_array[i]=_array[length-1];
}
/*
for(int i=0;i<fib_length;i++){
cout<<extend_array[i]<<' ';
}
cout<<endl;*/
int min,max,mid;
int key=11;
int _result=-1;
min=0;
max=length-1;
while(min<=max){
mid=min+fib_array[k-1]-1;
//mid=(min+max)/2;//binary find
//mid=min+(max-min)*key/(_array[min]+_array[max]); //interpolation find
if(extend_array[mid]<key){
min=mid+1;
k-=2;
}
else if(extend_array[mid]>key){
max=mid-1;
k-=1;
}
else{
_result=mid>length-1?length-1:mid;
break;
}
}
if(_result==-1){
cout<<"can't find purpose!"<<endl;
}
else{
cout<<"purpose pos: "<<_result<<endl;
}
return 0;
}

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
#include<iostream>
#include<stdexcept>
#define FIB_LENGTH 40
using namespace std;
void Fibnacci(int* fib_array){
fib_array[0]=1;
fib_array[1]=1;
for(int i=2;i<FIB_LENGTH;i++){
fib_array[i]=fib_array[i-2]+fib_array[i-1];
if(fib_array[i]<0){
throw overflow_error("fib_array's value overflow!");
}
}
/*
for(int i=0;i<FIB_LENGTH;i++){
cout<<fib_array[i]<<' ';
}
cout<<endl;*/
}
int main(){
int fib_array[FIB_LENGTH];
Fibnacci(fib_array);
int _array[]={
1,4,7,11
};
int length=sizeof(_array)/sizeof(int);
int k=0;
int fib_length=1;
while(fib_length<length){
k++;
fib_length=fib_array[k];
}
int extend_array[fib_length];
memcpy(extend_array,_array,sizeof(_array));
for(int i=length;i<fib_length;i++){
extend_array[i]=_array[length-1];
}
/*
for(int i=0;i<fib_length;i++){
cout<<extend_array[i]<<' ';
}
cout<<endl;*/
int min,max,mid;
int key=11;
int _result=-1;
min=0;
max=length-1;
while(min<=max){
mid=min+fib_array[k-1]-1;
//mid=(min+max)/2;//binary find
//mid=min+(max-min)*key/(_array[min]+_array[max]); //interpolation find
if(extend_array[mid]<key){
min=mid+1;
k-=2;
}
else if(extend_array[mid]>key){
max=mid-1;
k-=1;
}
else{
_result=mid>length-1?length-1:mid;
break;
}
}
if(_result==-1){
cout<<"can't find purpose!"<<endl;
}
else{
cout<<"purpose pos: "<<_result<<endl;
}
return 0;
}