数据结构实验二分查找

数据结构实验二分查找

c语言

课程题目：

数据结构实验

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●实验题目：查找的应用 ●实验内容：二分查找

●实验目的：掌握查找法的工作原理及应用过程，利用其工作原理完成上述实验题目中的内容。

●实验要求：为了使学生更好的掌握与理解课堂上老师所讲的概念与原理，实验前每个学生要认真预习所做的实验内容及编写源程序伪码(写在纸上及盘中均可) 以便在实验课中完成老师所布置的实验内容。

●实验学时：4学时

●设计原理：二分查找（Binary Search) 又称折半查找，它是一种效率比较高的查找方法。但是，这种查找方法的前提是： “已经排序好的线性表”。我们的一维数组就是线性表。一位数组中的成员数据必须已经排序好了，才能用二分法来进行查找操作。排序可以是升序，也可是降序。

二分查找法也是一种通过关键字比较的查找方法。他的原理就是用关键字与被查找数据集（如一维数组）的中间位置（以下均是指下标）的数据比较。我们假设有一个20个数据的一位数组，升序。[a1,a2,a3,........,a20] 我们要查找的数据值为Key 。中间位置的计算方法为：mid＝（首+尾）/2的底。“首”是指第一个数组成员的下标数组成员的下标值，“尾”在易语言自然是 命令“取数组成员数 (数组)”的值。“底”相当于易语言中的“取整”命令 如本例 mid＝（1+20）/2＝10.5 取底 mid＝10 则首先 Key与数组的第10个

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成员进行比较。如果Keya10,那么我们要找的数据就可能在数组的第11到20成员之间，反之，Keya10，我们要找的数据就可能在数组的1到9之间。这样就确定了定了新的寻找范围。重复以上步骤，直到寻找结束。最后的结果是：找到 || 未找到。 ●详细程序清单及注释说明： #include stdio.h #include conio.h #include malloc.h #include stdlib.h

#define LIST_INIT_SIZE 100 //线性表存储空间的初始分配量 #define *****REMENT 10 //线性表存储空间的分配增量 typedefstruct {

int *elem; //存储空间基址 int length; //当前长度

int listsize; //当前分配的存储空间(以sizeof(ElemType)为单位)

}Sqlist;

void initlist_sq(Sqlist l) {

l.elem=(int *)malloc(LIST_INIT_SIZE*sizeof(int));

l.length=0; //空表长度为0

l.listsize=LIST_INIT_SIZE; //初始存储容量

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}

void amount(Sqlist l)

{//输入数组长度以及每个数组元素的值

int a,b,c;

loop:printf(“请输入数字的个数：\"); }

scanf(\"%d\

printf(\"\\n\");

l.length=l.length+b; //确定表长 printf(\"请输入数组元素!\\n\"); for(a=1;a=l.length;a++) { }

printf(\"输入第%d个数:\

printf(\"输入错误!请重新输入!\\n\"); goto loop;

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void order(Sqlist l)

{//按照冒泡排序法为数组中的元素排序(升序)

int i,j,k;

for(i=1;i=l.length;i++) }

void output(Sqlist l) {//将排序后的数组元素输出 }

for(j=1;j=l.length-i;j++)

if(l.elem[j]l.elem[j+1]) { }

k=l.elem[j]; l.elem[j]=l.elem[j+1]; l.elem[j+1]=k;

printf(\"经排序后的数组元素:\"); for(int i=1;i=l.length;i++) { }

printf(\"\\n\");

printf(\"%d\

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int Search_Bin(Sqlist l,int key) {

int low=1; //置区间初值 int high=l.length; //置区间初值 int mid;

while(low=high) {

mid=(low+high)/2;

if(key==l.elem[mid]) return mid; //找到待查元素 else if(keyl.elem[mid]) high=mid-1;

// Keyl.elem[mid],继续在前半区间进行查找 } main() {

int m,n,v; Sqlist l; }

return 0; //顺序表中不存在待查元素

else low=mid+1; //Keyl.elem[mid],继续在后半区间进行查找

initlist_sq(l);

amount(l); order(l);

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output(l);

loop1:printf(\"请输入要查找的元素:\"); scanf(\"%d\

printf(\"\\n\"); n=Search_Bin(l,m); if(n==0) { } else {

printf(\"数组中找到此元素!\"); printf(\"\\n\");

printf(\"是否继续??(输入1继续/输入0结束)\"); scanf(\"%d\if(v==1) goto loop1; printf(\"数组中没有此元素!\"); printf(\"\\n\");

printf(\"是否继续??(输入1继续/输入0结束)\"); scanf(\"%d\if(v==1) goto loop1;

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}

}

●运行测试结果：

●实验中所遇的问题及解决方法：

①、实验过程中会遇到在查找数组的头元素或者尾元素时，程序显示数组中没有此元素。

原因：在放置数组元素时，使用了0号单元，但经过验算，发现使用0号单元时会出现边界值的bug，导致程序出现异常。