• 【数据结构】分块查找


    分块查找(也称为索引顺序查找)是一种改进的顺序查找方法,它将查找表分成若干个块,并要求块内的元素有序排序,但块与块之间不要求有序。每个块内的最大元素构成一个索引表。分块查找的过程是先查找索引,确定待查元素所在的块,然后在该块内进行顺序查找

    分块查找的平均查找长度介于顺序查找和二分查找之间,适用于查找次数相对较少,而插入和删除操作频繁的线性表。

    分块查找的步骤如下:

    1. 建立索引:首先将查找表分成若干个块,每个块内的元素不必有序,但块间必须是有序的,即第i块的每个元素都必须小于第i+1块的所有元素。

    2. 构建索引表:对于每个块,选择一个元素(通常是该块的最大值)放入索引表中。索引表是排序的。

    3. 查找过程

      • 首先在索引表中查找待查关键字所在的块,由于索引表是有序的,可以使用二分查找或顺序查找。
      • 确定了所在的块后,在相应的块内进行顺序查找。

    分块查找的时间复杂度主要取决于两个部分:索引查找和块内查找。如果索引表使用二分查找,那么索引查找的时间复杂度为O(log m),其中m是块的个数。块内查找的时间复杂度为O(n/m),其中n是元素总数。因此,平均查找长度约为O(log m + n/m)。

    分块查找的优点是插入和删除操作比较方便,只需要在块内进行,而不需要移动块外的元素。这使得分块查找在某些动态变化的数据库中比较适用。

    1.索引表

    typedef struct
    {
            int max ; // 这块里的最大值是多少
            int post ; // 记录这块的起始下标
    } index_t ;

    2.源数据表

    int a [ 19 ] = { 18 , 10 , 9 , 8 , 21 , 20 , 38 , 42 , 19 , 50 , 51 , 72 , 56 , 55 , 76 , 100 , 90 , 88 , 108 };
    块间有序,块内无序
    0 -- 3 18 , 10 , 9 , 8 // 0 18
    4 -- 8 21 20 38 42 19 // 1 42
    9 -- 13 50 , 51 , 72 , 56 , 55 // 2 72
    14 - 18 76 , 100 , 90 , 88 , 108 // 3 108

    3.示例代码

    1. #include <stdio.h>
    2. typedef struct
    3. {
    4. int max;//每一块的最大值
    5. int post;//每一块的起始下标
    6. }index_t;
    7. int findByBlock(int* a, int n1, index_t* b, int n2, int x)
    8. {
    9. int start,end;//用来保存块的起始和终止下标
    10. //1.先确定x可能在哪一块中
    11. int i;
    12. for(i = 0; i < n2; i++)
    13. {
    14. if(x <= b[i].max)//说明可能在b[i]块中
    15. break;
    16. }
    17. if(i == n2)//说明没有执行过break,说明x,比最后一块的最大值还要大
    18. return -1;//没找到
    19. //2.锁定这一块的起始和终止下标,去源数据表中进行顺序查找
    20. start = b[i].post;
    21. if(i == n2-1)//说明在最后一块,最后一块没有后一块
    22. end = n1-1;//数组长度-1,就是最后一个有效元素下标
    23. else
    24. end = b[i+1].post - 1; //后一块的起始下标-1 得到前一块的终止下标
    25. //取源数据表 在start --- end之间取查找
    26. for(i = start; i <= end; i++)
    27. {
    28. if(x == a[i])
    29. return i;
    30. }
    31. return -1;//没有找到
    32. }
    33. int main(int argc, const char *argv[])
    34. {
    35. //源数据表 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
    36. int a[19] = { 18, 10, 9, 8, 21, 20, 38,42, 19, 50, 51, 72, 56, 55, 76,100,
    37. 90, 88, 108};
    38. //索引表
    39. index_t b[4] = {{18, 0},{42, 4},{72, 9},{108, 14}};
    40. //将数组中的每个元素都查找一遍
    41. int i;
    42. for(i = 0; i < 19; i++)
    43. {
    44. printf("%d的位置下标%d\n",a[i], findByBlock(a, 19, b, 4, a[i]));
    45. }
    46. printf("%d的位置下标%d\n",66,findByBlock(a, 19, b, 4, 66));
    47. return 0;
    48. }
    结语
    以上就是分块查找的使用方法,本次代码分享到此结束。
    最后的最后,还请大家点点赞,点点关注,谢谢大家!
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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/m0_74055118/article/details/137975471