- •1.Описание Языка си
- •1.1. Элементы Языка си
- •1.1.1. Используемые символы
- •1.1.2. Константы
- •1.1.3. Идентификатор
- •1.1.4. Ключевые слова
- •1.1.5. Использование комментариев в тексте программы
- •1.2. Типы Данных и Их Объявление
- •1.2.1 Категории типов данных
- •1.2.2. Целый тип данных
- •1.2.3. Данные плавающего типа
- •1.2.4. Указатели
- •1.2.5. Переменные перечислимого типа
- •1.2.6. Массивы
- •1.2.7. Структуры
- •1.2.8. Объединения (смеси)
- •1.2.9. Поля битов
- •1.2.10. Переменные с изменяемой структурой
- •1.2.11. Определение объектов и типов
- •1.2.12. Инициализация данных
- •1.3. Выражения и Присваивания
- •1.3.1. Операнды и операции
- •1.3.2. Преобразования при вычислении выражений
- •1.3.3. Операции отрицания и дополнения
- •1.3.4. Операции разадресации и адреса
- •1.3.5. Операция sizeof
- •1.3.6. Мультипликативные операции
- •1.3.7. Аддитивные операции
- •1.3.8. Операции сдвига
- •1.3.9. Поразрядные операции
- •1.3.10. Логические операции
- •1.3.11. Операция последовательного вычисления
- •1.3.12. Условная операция
- •1.3.13. Операции увеличения и уменьшения
- •1.3.14. Простое присваивание
- •1.3.15. Составное присваивание
- •1.3.16. Приоритеты операций и порядок вычислений
- •1.3.17. Побочные эффекты
- •1.3.18. Преобразование типов
- •1.4. Операторы
- •1.4.1. Оператор выражение
- •1.4.2. Пустой оператор
- •1.4.3. Составной оператор
- •1.4.4. Оператор if
- •1.4.5. Оператор switch
- •1.4.6. Оператор break
- •1.4.7. Оператор for
- •1.4.8. Оператор while
- •1.4.9. Оператор do while
- •1.4.10. Оператор continue
- •1.4.11. Оператор return
- •1.4.12. Оператор goto
- •1.5.1. Определение и вызов функций
- •1.5.2. Вызов функции с переменным числом параметров
- •1.5.3. Передача параметров функции main
- •1.6.1. Исходные файлы и объявление переменных
- •1.6.2. Объявления функций
- •1.6.3. Время жизни и область видимости программных объектов
- •1.6.4. Инициализация глобальных и локальных переменных
- •1.7.1. Методы доступа к элементам массивов
- •1.7.2. Указатели на многомерные массивы
- •1.7.3. Операции с указателями
- •1.7.4. Массивы указателей
- •1.7.5. Динамическое размещение массивов
- •1.8. Директивы Препроцессора
- •1.8.1. Директива #include
- •1.8.2. Директива #define
- •1.8.3. Директива #undef
- •2. Организация списков и их обработка
- •2.1. Линейные списки
- •2.1.1. Методы организации и хранения линейных списков
- •2.1.2. Операции со списками при последовательном хранении
- •2.1.4. Организация двусвязных списков
- •2.1.5. Стеки и очереди
- •2.1.6. Сжатое и индексное хранение линейных списков
- •2.2. Сортировка и Слияние Списков
- •2.2.1. Пузырьковая сортировка
- •2.2.2. Сортировка вставкой
- •2.2.3. Сортировка посредством выбора
- •2.2.4. Слияние списков
- •2.2.5. Сортировка списков путем слияния
- •2.2.6. Быстрая и распределяющая сортировки
- •2.3.1. Последовательный поиск
- •2.3.2. Бинарный поиск
- •2.3.3. М-блочный поиск
- •2.3.4. Методы вычисления адреса
- •2.3.5. Выбор в линейных списках
- •2.4. Рекурсия
- •Оглавление
2.3.1. Последовательный поиск
Задача поиска. Пусть заданы линейные списки: список элементов В=<К1,К2,К3,...,Кn> и список ключей V= (в простейшем случае это целые числа). Требуется для каждого значения Vi из V найти множество всех совпадающих с ним элементов из В. Чаще всего встречается ситуация когда V содержит один элемент, а в В имеется не более одного такого элемента.
Эффективность некоторого алгоритма поиска А оценивается максимальным Max{А} и средним Avg{А} количествами сравнений, необходимых для нахождения элемента V в В. Если Pi - относительная частота использования элемента Кi в В, а Si - количество сравнений, необходимое для его поиска, то
n
Max{А} = max{ Si, i=1,n } ; Avg{А} = Pi Si .
i=1
Последовательный поиск предусматривает последовательный просмотр всех элементов списка В в порядке их расположения, пока не найдется элемент равный V. Если достоверно неизвестно, что такой элемент имеется в списке, то необходимо следить за тем, чтобы поиск не вышел за пределы списка, что достигается использованием стоппера.
Очевидно, что Max последовательного поиска равен N. Если частота использования каждого элемента списка одинакова, т.е. P=1/N, то Avg последовательного поиска равно N/2. При различной частоте использования элементов Avg можно улучшить, если поместить часто встречаемые элементы в начало списка.
Пусть во входном потоке задано 100 целых чисел К1,К2,... К100 и ключ V. Составим программу для последовательного хранения элементов Кi и поиска среди них элемента, равного V, причем такого элемента может и не быть в списке. Без использования стоппера программа может быть реализована следующим образом:
/* последовательный поиск без стоппера */
#include
main()
{
int k[100],v,i;
for (i=0;i<100;i++)
scanf("%d",&k[i]);
scanf("%d",&v);
i=0;
while(k[i]!=v && i<100) i++;
if (k[i]==v) printf("%d %d",v,i);
else printf("%d не найден",v);
}
С использованием стоппера программу можно записать в виде:
/* последовательный поиск со стоппером */
#include
main()
{
int k[101],v,i;
for (i=0;i<100;i++)
scanf("%d",&k[i]); /* ввод данных */
scanf("%d",&v);
k[100]=v; /* стоппер */
i=0;
while(k[i]!=v) i++;
if (i<100) printf ("%d %d",v,i);
else printf ("%d не найден",v);
}
2.3.2. Бинарный поиск
Для упорядоченных линейных списков существуют более эффективные алгоритмы поиска, хотя и для таких списков применим последовательный поиск. Бинарный поиск состоит в том, что ключ V сравнивается со средним элементом списка. Если эти значения окажутся равными, то искомый элемент найден, в противном случае поиск продолжается в одной из половин списка.
Нахождение элемента бинарным поиском осуществляется очень быстро. Max бинарного поиска равен log2(N), и при одинаковой частоте использования каждого элемента Avg бинарного поиска равен log2(N). Недостаток бинарного поиска заключается в необходимости последовательного хранения списка, что усложняет операции добавления и исключения элементов .
Пусть, например, во входном потоке задано 101 число, К1,К2,...,К100, V - элементы списка и ключ. Известно, что список упорядочен по возрастанию, и элемент V в списке имеется. Составим программу для ввода данных и осуществления бинарного поиска ключа V в списке К1,К2,...,К100.
/* Бинарный поиск */
#include
main()
{
int k[100],v,i,j,m;
for (i=0;i<100;i++)
scanf("%d",&k[i]);
scanf("%d",&v);
i=0; j=100; m=50;
while (k[m]!=v)
{
if (k[m] < v) i+=m;
else j=m-i;
m=(i+j)/2;
}
printf("%d %d",v,m);
}