數據結構——查找（Code）

本章寫的有點倉促，過一段時間會再次修改。

五、查找

（一）順序查找發

/*
method:
	順序查找法
param:
	data			待查找的序列
	num				待查找的序列的長度
	k				待查找的值
return:
	返回查找到的下標，沒有則返回-1
*/

int Order_Select(int data[], int num, int k)
{
	for (int i = 0; i < num; ++i)
	{
		if (data[i] == k)					//依次查找每一個元素
			return i;
	}
}

（二）折半查找發

/*
method:
	折半查找法
param:
	order_data		有序序列
	low，high		查找low - high 範圍內的值，low，high 有值
	k				待查找的值
return:
	返回查找到的下標，沒有則返回-1
*/
int Bsearch(int order_data[], int low, int high, int k)
{
	int mid = 0;
	while (low <= high)											//判斷low<high
	{
		mid = (low + high) / 2;									//mid爲折半的中間下標
		if (order_data[mid] == k)								//將中間值與待查找值比較
			return mid;											//如果等於，則返回下標	
		else if (order_data[mid] < k)							//如果待查找值大於中間值，縮小查找範圍爲右邊一半
			low = mid + 1; 
		else
			high = mid - 1;										//如果待查找值大於中間值，縮小查找範圍爲左邊一半
	}
	return -1;
}

（三）分塊查找法

/*
method:
	分塊查找之折半查找 塊
param:
	order_data		有序序列
	low，high		查找low - high 範圍內的值，low，high 有值
	k				待查找的值
return:
	返回查找到的下標，沒有則返回-1
*/
int B_Block_Search(INDEXELEM index_elem[], int low, int high, int k)
{
	int mid = 0;
	while (low <= high)
	{
		mid = (low + high) / 2;
		if (index_elem[mid].key == k)						//如果與查找值相等，直接返回
			return mid;
		else if (high - low <= 1)							//如果兩個下標相差1，一定比左邊塊大
			return high;
		else if (index_elem[mid].key < k)					//如果待查找值大於中間值，縮小查找範圍爲右邊一半
			low = mid;
		else
			high = mid;										//如果待查找值大於中間值，縮小查找範圍爲左邊一半
	}
	return -1;
}

/*
method:
	分塊查找之直接插入排序法
param:
	disorder_sqc	無序序列
	num				無序序列的長度
*/
int Insert_Direct(INDEXELEM index_elem[], int num)
{
	int i = 0, j = 0;
	INDEXELEM temp = {0};									//臨時變量
	for (i = 1; i < num; ++i)								//i=1，默認前面已經有一個元素是有序的
	{
		temp = index_elem[i];								//獲取當前值
		j = i - 1;											//獲取當前下標
		while (j >= 0 && temp.key < index_elem[j].key)		//從當前下標往前依次判斷
		{
			index_elem[j + 1] = index_elem[j];				//當前位置元素如果比待插入值大，往後移動一個元素，給插入值騰地方
			--j;
		}
		index_elem[j + 1] = temp;							//插入值
	}
}

/*
method:
	初始化塊內元素
param:
	index_elem		索引表結構體數組
	disorder_data	無序序列
	num				待查找的序列的長度
	k				待查找的值
return:
	返回查找到的下標，沒有則返回-1
*/

int Base_Init(INDEXELEM index_elem[], int disorder_data[], int num)
{
	int k = 0;														//獲取索引表個數，也就是分塊的個數
	int max = 0;													//獲取最大值
	int block_data_num = DATA_NUM;									//這裏代表每塊元素的個數
	for (int i = 0; i < num; ++i)
	{
		if (max < disorder_data[i])									//實時獲取最大值
			max = disorder_data[i];
		if (i != 0)													//第一趟不判斷
		{
			if (i % block_data_num == 0)							//分隔多個塊
			{
				index_elem[k].key = max;							//獲取塊內最大值
				index_elem[k].low = i - 4;							//獲取塊內下標
				index_elem[k].high = i - 1;							
				max = 0;											//爲了獲取下一個塊內的最大值
				++k;												//塊數自增
			}
			else if (i == num - 1)									//最後一個元素，不是每塊元素個數的倍數
			{
				index_elem[k].key = max;							//獲取最值
				index_elem[k].low = index_elem[k - 1].high + 1;		//獲取下標
				index_elem[k].high = num - 1;
				max = 0;											//爲了獲取下一個塊內的最大值
			}
		}
	}

	Insert_Direct(index_elem, k + 1);								//快速排序，將其排成有序索引表
	return k;														//返回塊的個數
}

/*
method:
	折半查找法
param:
	order_data		有序序列
	low，high		查找low - high 範圍內的值，low，high 有值
	k				待查找的值
return:
	返回查找到的下標，沒有則返回-1
*/
int Block_Search(int disorder_data[],int num,int k)
{
	int sub;															//索引表的下標
	int table_num = 0;													//索引表的個數
	INDEXELEM index_num[MAXSIZE] = { 0 };								//創建塊
	table_num = Base_Init(index_num, disorder_data,num);				//創建塊，並使其有序
	sub = B_Block_Search(index_num, 0, table_num,k);					//索引表的下標
	for (int i = index_num[sub].low; i < index_num[sub].high + 1; ++i)	//順序查找
	{	
		if (disorder_data[i] == k)										//依次查找每一個元素
			return i;
	}
}