【数据结构】查找

数据结构中，有顺序查找、二分查找、散列查找、插值查找、斐波那契额查找

1.顺序查找

条件：待查找的元素与数组中的元素按顺序排列。
算法：从数组的第一个元素开始，逐个比较，直到找到目标元素或遍历完整个数组。

java代码

  public static int sequentialSearch(int[] arr,int target){for(int i=0;i<arr.length;i++){if(arr[i]==target){return i;}}return -1;}

2.二分查找

条件：待查找的元素与数组中的元素按顺序排列，且数组已经排好序，有序。

算法：在有序数组中，取中间位置的元素与目标元素进行比较，如果相等则返回中间位置的下标；如果目标元素比中间位置的元素小，则在左半部分继续查找；如果目标元素比中间位置的元素大，则在右半部分继续查找。重复以上步骤，直到找到目标元素或区间为空。

java代码

public static int binarySearch(int[] arr,int target){int left =0;int right=arr.length-1;while(left<=right){int mid = left+(right-left)/2;if(arr[mid]==target){return mid;} else if (target<arr[mid]) {right=mid-1;}else{left = mid+1;}}return -1;
}

3.散列查找

条件：待查找的元素存储在一个哈希表中。

算法：通过哈希函数将待查找的元素映射到一个桶中，然后遍历桶中的元素进行比较，直到找到目标元素或遍历完所有桶。

java代码

public static void hashSearch(Hashtable<Integer, String> table, int key) {int index = table.get(key);if (index != -1) {System.out.println("Found " + key + " at index " + index);} else {System.out.println("Not found " + key);}
}

4.插值查找

条件：待查找的元素存储在一个已排序的数组中，但相邻元素之间的间隔不均匀。

算法：通过计算待查找元素在数组中的大概位置，然后在这个位置附近进行线性查找。

java代码

public static int interpolationSearch(int[] arr, int low, int high, int target) {while (low <= high && target >= arr[low] && target <= arr[high]) {int pos = low + ((target - arr[low]) * (high - low)) / (arr[high] - arr[low]);if (arr[pos] == target) {return pos;}if (arr[pos] < target) {low = pos + 1;} else {high = pos - 1;}}return -1;
}

5.斐波那契查找

条件：待查找的元素存储在一个有序序列中，每个元素都与前两个元素有关系。

算法：通过递归方式计算待查找元素的位置，直到找到目标元素或序列中没有更多元素。

java代码

public static int fibonacciSearch(int[] arr, int target) {int n = arr.length;if (n == 0) {return -1;}int first = 0;int second = 1;int count = 0;while (count < n) {int temp = first + second;if (temp > n) {temp = first;}if (arr[temp] == target) {return temp;} else if (arr[temp] < target) {first = temp;count++;} else {second = temp;count++;}}return -1;
}