Python Data Structure 简明教程

Python - Searching Algorithms

在不同的数据结构中存储数据时,搜索是一个非常基本的必要操作。最简单的方法是对数据结构中的每个元素进行遍历,并将其与要搜索的值进行匹配。这称为线性搜索。它效率低下,使用较少,但是为它创建程序可以了解如何实现一些高级搜索算法。

在此类搜索中,对所有项一个接一个地进行顺序搜索。检查每个项,如果找到匹配项,则返回该特定项,否则搜索继续进行,直到数据结构结束。

Example

def linear_search(values, search_for):
   search_at = 0
   search_res = False
# Match the value with each data element
   while search_at < len(values) and search_res is False:
      if values[search_at] == search_for:
         search_res = True
      else:
         search_at = search_at + 1
   return search_res
l = [64, 34, 25, 12, 22, 11, 90]
print(linear_search(l, 12))
print(linear_search(l, 91))

Output

执行上述代码后,将生成以下结果 −

True
False

此搜索算法根据所需值的探测位置工作。为使此算法正常工作,数据集合应以排序形式分布,并且分布均匀。最初,探测位置是集合中最中间项的位置。如果发生匹配,则返回该项的索引。如果中间项大于该项,则在中间项右边的子数组中再次计算探测位置。否则,在中间项左边的子数组中搜索该项。此过程也会在子数组上继续,直到子数组的大小变为零。

Example

有一个具体公式来计算中间位置,该公式在下面的程序中指示−

def intpolsearch(values,x ):
   idx0 = 0
   idxn = (len(values) - 1)
   while idx0 <= idxn and x >= values[idx0] and x <= values[idxn]:
# Find the mid point
	mid = idx0 +\
      int(((float(idxn - idx0)/( values[idxn] - values[idx0]))
      * ( x - values[idx0])))
# Compare the value at mid point with search value
   if values[mid] == x:
      return "Found "+str(x)+" at index "+str(mid)
   if values[mid] < x:
      idx0 = mid + 1
   return "Searched element not in the list"

l = [2, 6, 11, 19, 27, 31, 45, 121]
print(intpolsearch(l, 2))

Output

执行上述代码后,将生成以下结果 −

Found 2 at index 0