查找算法集：顺序查找、二分查找、插值查找、动态查找(数组实现、链表实现)

// search.cpp : Defines the entry point for the console application.
//

#include "stdafx.h"
#include "LinkTable.h"
#define        MAX_KEY  500

//------------------------------数组实现部分----------------------------------
/**//*
    无序数组顺序查找算法函数nsq_Order_Search<用数组实现>
    参数描述：
        int array[]    :被查找数组
        int n        :被查找数组元素个数
        int key        :被查找的关键值
    返回值:
        如果没有找到:    nsq_Order_Search = -1
        否则:            nsq_Order_Search = key数组下标
*/
int nsq_Order_Search(int array[],int n,int key)
...{
    int i;
    array[n] = key;
    /**//*for循环后面的分号必不可少*/
    for(i=0;key!=array[i];i++);
    return(i<n?i:-1);
}
/**//*
    有序数组顺序查找算法函数sq_Order_Search<用数组实现>
    参数描述：
        int array[]    :被查找数组
        int n        :被查找数组元素个数
        int key        :被查找的关键值
    返回值:
        如果没有找到:    sq_Order_Search = -1
        否则:            sq_Order_Search = key数组下标
*/
int sq_Order_Search(int array[],int n,int key)
...{
    int i;
    array[n] = MAX_KEY;
    /**//*for循环后面的分号必不可少*/
    for(i=0;key>array[i];i++);
    if(i<n && array[i] == key)
        return(i);
    else
        return(-1);
}
/**//*
    有序数组二分查找算法函数sq_Dichotomy_Search0<用数组实现>
    参数描述：
        int array[]    :被查找数组
        int n        :被查找数组元素个数
        int key        :被查找的关键值
    返回值:
        如果没有找到:    sq_Dichotomy_Search0 = -1
        否则:            sq_Dichotomy_Search0 = key数组下标
*/
int sq_Dichotomy_Search0(int array[],int n,int key)
...{
    int low,high,mid;
    low = 0;
    high = n - 1;
    
    while(low<=high)
    ...{
        mid = (high+low)/2;
        if(array[mid] == key)
            return(mid);
        /**//*key>array[mid] 表明要求查找的值在[mid+1,high]*/
        /**//*否则,在[low,mid-1]*/
        if(key > array[mid])
            low = mid + 1;
        else
            high = mid - 1;
    }
    return(-1);
}
/**//*
    有序数组插值查找算法函数sq_Dichotomy_Search1<用数组实现>
    (插值查找算法是二分查找算法的改进)
    参数描述：
        int array[]    :被查找数组
        int n        :被查找数组元素个数
        int key        :被查找的关键值
    返回值:
        如果没有找到:    sq_Dichotomy_Search1 = -1
        否则:            sq_Dichotomy_Search1 = key数组下标
*/
int sq_Dichotomy_Search1(int array[],int n,int key)
...{
    int low,high,        //二分数组的上,下标
        pos;            //查找码的大致(估算)位置
    low = 0;
    high = n-1;
    while(low <= high)
    ...{
        pos = (key-array[low])/(array[high]-array[low])*(high-low)+low;
        /**//*找到关键值,中途退出*/
        if(key == array[pos])
            return(pos);
        if(key > array[pos])
            low = pos + 1;
        else
            high = pos - 1;
    }
    /**//*没有找到,返回-1*/
    return(-1);
}
//------------------------------数组实现部分----------------------------------
//------------------------------链表实现部分----------------------------------
/**//*
    无序链表顺序查找算法函数nlk_Order_Serach<用链表实现>
    [查找思想:遍历链表的所有节点]
    参数描述：
        Node *head    :被查找链表的首指针
        int key        :被查找的关键值
    返回值:
        如果没有找到:    nlk_Order_Serach = NULL
        否则:            nlk_Order_Serach = 键值为key的节点的指针
*/
Node *nlk_Order_Serach(Node *head,int key)
...{
    for(;head!=NULL && head->data != key;head = head->link);
    return(head);
}
/**//*
    有序链表顺序查找算法函数lk_Order_Serach<用链表实现>
    [查找思想:依次遍历链表的节点,发现节点不在key的范围时提前结束查找]
    参数描述：
        Node *head    :被查找链表的首指针
        int key        :被查找的关键值
    返回值:
        如果没有找到:    lk_Order_Serach = NULL
        否则:            lk_Order_Serach = 键值为key的节点的指针
*/
Node *lk_Order_Search(Node *head,int key)
...{
    for(;head!=NULL && head->data < key;head=head->link);
    /**//*当遍历指针为NULL或没有找到键值为key的节点,返回NULL(表明没有找到)*/
    /**//*否则,返回head(表明已经找到)*/
    return(head==NULL || head->data != key ? NULL : head);
}
/**//*
    有序链表动态查找算法函数lk_Dynamic_Search<用链表实现>
    [查找思想:依次遍历链表的节点,发现节点不在key的范围时提前结束查找]
    参数描述：
        Node *head:    被查找链表的首指针
        Node **p;    键值为key的节点的前驱指针(回传参数)
        Node **q:    键值为key的节点指针(回传参数)
        int key    :    被查找的关键值
    注意:
        当 *p == NULL 且 *q != NULL,链表的首节点键值为key    
        当 *p != NULL 且 *q != NULL,链表的中间(非首,尾)节点键值为key
        当 *p != NULL 且 *q == NULL,链表的尾节点键值为key
        当 *p == NULL 且 *q == NULL,链表是空链表
*/
void lk_Dynamic_Search(Node *head,Node **p,Node **q,int key)
...{
    Node *pre,*cur;
    pre = NULL;
    cur = head;
    for(;cur != NULL && cur->data < key;pre = cur,cur = cur->link)
    *p = pre;
    *q = cur;
}
/**//*
    有序链表动态插入算法函数lk_Dynamic_Insert<用链表实现>
    参数描述：
        Node *head:    被插入链表的首指针
        int key    :    被插入的关键值
    返回值:
        lk_Dynamic_Search = 插入键值为key的节点后的链表首指针
*/
Node *lk_Dynamic_Insert(Node *head,int key)
...{
    Node 
        *x,        //插入节点的前驱节点
        *y,        //插入节点的后续节点
        *p;        //插入的节点
    p = (Node *)malloc(sizeof(Node));
    p->data = key;
    p->link = NULL;
    lk_Dynamic_Search(head,&x,&y,key);
    if(x==NULL)
    ...{
        p->link = x;
        head = p;
    }
    else
    ...{
        p->link = x->link;
        x->link = p;    
    }
    ListLinkTable(head,"插入节点");
    return(head);
}
/**//*
    有序链表动态删除算法函数lk_Dynamic_Delete<用链表实现>
    参数描述：
        Node *head:    被删除链表的首指针
        int key    :    被删除的关键值
    返回值:
        lk_Dynamic_Delete = 删除键值为key的节点后的链表首指针
*/
Node *lk_Dynamic_Delete(Node *head,int key)
...{
    Node    *x,        //删除节点的前驱节点
            *y;        //删除的节点
    lk_Dynamic_Search(head,&x,&y,key);
    if(x==NULL)
        /**//*因为x=NLLL时,y指向首指针*/
        head = y->link;
    else
        x->link = y->link;
    free(y);
    ListLinkTable(head,"删除节点");
    return(head);
}
//------------------------------链表实现部分----------------------------------
int main(int argc, char* argv[])
...{
    Node *head;
    //Node *p,*x,*y;
    int KEY;
    int count,i;
    //int result;
    KEY = 11;
    //PrintArrayValue(TestArray2,DEFAULT_ARRAY_SIZE,"原始");
    //result = sq_Dichotomy_Search1(TestArray2,DEFAULT_ARRAY_SIZE,KEY);
    //printf("查找结果是：数组[%d] = %d ",result,TestArray2[result]);
    head = CreateLinkTable(DEFAULT_ARRAY_SIZE,TestArray2);
    ListLinkTable(head,"原始");
    /**//*
    p = lk_Order_Search(head,KEY);
    if(p==NULL)
        printf(" 查找结果是：指定链表中没有[数据域 = %d]的节点! ",KEY);
    else
        printf(" 查找结果是：节点.Data = %d 节点.Link = %d 节点.Addr = %d ",p->data,p->link,p);
    */
    printf("输入插入节点的个数： ");
    scanf("%d",&count);
    for(i=0;i<count;i++)
    ...{
        printf("输入插入节点的数据域： ");
        scanf("%d",&KEY);
        lk_Dynamic_Insert(head,KEY);
    }
    do
    ...{
        printf("输入删除节点的数据域： ");
        scanf("%d",&KEY);
        lk_Dynamic_Delete(head,KEY);
    }while(head!=NULL);
    printf(" 应用程序正在运行...... ");
    return 0;
}

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