指数搜索


指数搜索也称为倍增搜索或跳跃搜索。这种机制用于查找搜索键可能存在的范围。如果 L 和 U 是列表的上界和下界,则 L 和 U 都是 2 的幂。对于最后一部分,U 是列表的最后一个位置。因此,它被称为指数搜索。

找到特定范围后,它使用二分搜索技术来查找搜索键的确切位置。

指数搜索技术的复杂度

  • 时间复杂度:最佳情况下为 O(1)。平均或最坏情况下为 O(log2 i)。其中 i 是搜索键所在的位置。
  • 空间复杂度:O(1)

输入和输出

Input:
A sorted list of data:
10 13 15 26 28 50 56 88 94 127 159 356 480 567 689 699 780 850 956 995
The search key 780
Output:
Item found at location: 16

算法

binarySearch(array, start, end, key)

输入:一个已排序的数组、起始和结束位置以及搜索键

输出 - 键的位置(如果找到),否则为错误的位置。

Begin
   if start <= end then
      mid := start + (end - start) /2
      if array[mid] = key then
         return mid location
      if array[mid] > key then
         call binarySearch(array, mid+1, end, key)
      else when array[mid] < key then
         call binarySearch(array, start, mid-1, key)
   else
      return invalid location
End

exponentialSearch(array, start, end, key)

输入:一个已排序的数组、起始和结束位置以及搜索键

输出:键的位置(如果找到),否则为错误的位置。

Begin
   if (end – start) <= 0 then
      return invalid location
   i := 1
   while i < (end - start) do
      if array[i] < key then
         i := i * 2 //increase i as power of 2
      else
         terminate the loop
   done
   call binarySearch(array, i/2, i, key)
End

示例

#include<iostream>
using namespace std;

int binarySearch(int array[], int start, int end, int key) {
   if(start <= end) {
      int mid = (start + (end - start) /2); //mid location of the list
      if(array[mid] == key)
         return mid;
      if(array[mid] > key)
         return binarySearch(array, start, mid-1, key);
         return binarySearch(array, mid+1, end, key);
   }
   return -1;
}

int exponentialSearch(int array[], int start, int end, int key){
   if((end - start) <= 0)
      return -1;
      int i = 1; // as 2^0 = 1
      while(i < (end - start)){
         if(array[i] < key)
            i *= 2; //i will increase as power of 2
         else
            break; //when array[i] corsses the key element
   }
   return binarySearch(array, i/2, i, key); //search item in the smaller range
}

int main() {
   int n, searchKey, loc;
   cout << "Enter number of items: ";
   cin >> n;
   int arr[n]; //create an array of size n
   cout << "Enter items: " << endl;
   for(int i = 0; i< n; i++) {
      cin >> arr[i];
   }
   cout << "Enter search key to search in the list: ";
   cin >> searchKey;
   if((loc = exponentialSearch(arr, 0, n, searchKey)) >= 0)
      cout << "Item found at location: " << loc << endl;
   else
      cout << "Item is not found in the list." << endl;
}

输出

Enter number of items: 20
Enter items:
10 13 15 26 28 50 56 88 94 127 159 356 480 567 689 699 780 850 956 995
Enter search key to search in the list: 780
Item found at location: 16

更新于: 2020-06-15

4K+ 浏览量

开启你的 职业生涯

通过完成课程获得认证

开始学习
广告