软件技术基础第8章查找.ppt

软件技术基础第8章查找查找算法概述线性查找算法哈希查找算法二叉查找树查找算法B树和B+树查找算法总结与展望查找算法概述01查找算法是指根据给定的关键字，在数据结构中查找相应元素的过程。查找是数据处理中最基本、最常用的操作之一，高效的查找算法能够大大提高数据处理的效率。查找算法的定义和重要性重要性定义线性查找、二分查找、哈希查找等。基于数据结构分类顺序查找、二分查找、哈希查找等。基于查找方式分类确定查找和概率查找。基于查找空间分类查找算法的分类时间复杂度空间复杂度适用场景实际应用查找算法的性能评估评估算法执行时间随数据量增长的情况，常用时间复杂度有O(1)、O(logn)、O(n)等。评估算法在不同场景下的适用性和优缺点。评估算法所需额外空间的情况，常用空间复杂度有O(1)、O(logn)、O(n)等。介绍算法在实际应用中的使用情况和优化方法。线性查找算法02VS最基础的查找算法，从数据结构的一端开始，逐个比较元素直到找到目标。详细描述顺序查找是一种简单的查找方法，它从数据结构的一端开始，逐个比较元素，直到找到目标元素或遍历完整个数据结构。该算法适用于任何类型的数据结构，包括数组、链表和哈希表等。顺序查找的时间复杂度为O(n)，其中n为数据结构的大小。总结词顺序查找总结词一种高效的查找算法，适用于已排序的数据结构。要点一要点二详细描述二分查找是一种在已排序的数据结构中查找目标元素的算法。它通过将数据结构分成两半，比较中间元素与目标元素的大小，然后根据比较结果决定在左半部分还是右半部分继续查找，以此类推，直到找到目标元素或确定目标元素不存在于数据结构中。二分查找的时间复杂度为O(logn)，其中n为数据结构的大小。二分查找总结词基于二分查找的改进算法，适用于非均匀分布的数据结构。详细描述插值查找是一种改进的二分查找算法，它在每次比较后根据目标元素与中间元素的相对大小，动态调整下一次查找的索引位置，以更精确地逼近目标元素的位置。插值查找适用于非均匀分布的数据结构，如一些具有特定概率分布的数据集。插值查找的时间复杂度为O(logn)。插值查找基于黄金分割原理的查找算法，适用于有序和无序数据结构。总结词斐波那契查找是一种基于黄金分割原理的查找算法，它通过将数据结构分割成若干个部分，并利用斐波那契数列的性质来决定下一个查找位置，以实现更高效的查找。斐波那契查找适用于有序和无序数据结构，并且对于无序数据结构具有较好的性能表现。斐波那契查找的时间复杂度为O(n)，其中n为数据结构的大小。详细描述斐波那契查找哈希查找算法0303哈希表具有平均时间复杂度为O(1)的查找、插入和删除操作。01哈希表是一种基于哈希函数的数据结构，用于存储键值对。02通过哈希函数将键映射到数组的索引上，可以快速定位到对应的值。哈希表的原理直接定址法将键值除以一个常数并取余数作为数组的索引。除法取余法平方取中法折叠法01020403将键值多次折叠后取其中几位作为数组的索引。将键值直接映射到数组的索引上。将键值的平方后取中间几位作为数组的索引。哈希函数的构造方法开放地址法当发生哈希冲突时，通过一定的规则在哈希表中进行探测，找到可用的空闲位置进行插入或删除操作。链地址法为每个哈希表中的位置分配一个链表，当发生哈希冲突时，将对应的键值对添加到链表中。再哈希当发生哈希冲突时，使用另一个哈希函数进行计算，直到找到可用的位置。哈希冲突的解决方法二叉查找树查找算法04定义二叉查找树是一种特殊的二叉树，其中每个节点包含一个可比较的键和一个指向左子节点和右子节点的链接。性质对于任何节点，其左子树中的所有键都小于节点的键，而其右子树中的所有键都大于节点的键。二叉查找树的定义和性质二叉查找树的查找过程从根节点开始查找。如果查找的键大于根节点的键，则在右子树中继续查找。如果查找的键等于根节点的键，则返回根节点的值。如果查找的键小于根节点的键，则在左子树中继续查找。在最坏情况下，二叉查找树的高度为O(logn)，其中n是树中节点的数量。因此，查找的时间复杂度为O(logn)。时间复杂度二叉查找树的节点数量与输入数据的大小成正比，因此空间复杂度为O(n)。空间复杂度二叉查找树的性能分析