第四章 查找匹配
4.1有序数组的查找
题目描述
给定一个有序的数组,查找某个数是否在数组中,请编程实现。
分析与解法
一看到数组本身已经有序,我想你可能反应出了要用二分查找,毕竟二分查找的适用条件就是有序的。那什么是二分查找呢?
二分查找可以解决(预排序数组的查找)问题:只要数组中包含T(即要查找的值),那么通过不断缩小包含T的范围,最终就可以找到它。其算法流程如下:
?
?
? 一开始,范围覆盖整个数组。 将数组的中间项与T进行比较,如果T比数组的中间项要小,则到数组的前半部分继续查找,反之,则到数组的后半部分继续查找。 如此,每次查找可以排除一半元素,范围缩小一半。就这样反复比较,反复缩小范围,最终就会在数组中找到T,或者确定原以为T所在的范围实际为空。
对于包含N个元素的表,整个查找过程大约要经过log(2)N次比较。
此时,可能有不少读者心里嘀咕,不就二分查找么,太简单了。
然《编程珠玑》的作者Jon Bentley曾在贝尔实验室做过一个实验,即给一些专业的程序员几个小时的时间,用任何一种语言编写二分查找程序(写出高级伪代码也可以),结果参与编写的一百多人中:90%的程序员写的程序中有bug(我并不认为没有bug的代码就正确)。
也就是说:在足够的时间内,只有大约10%的专业程序员可以把这个小程序写对。但写不对这个小程序的还不止这些人:而且高德纳在《计算机程序设计的艺术 第3卷 排序和查找》第6.2.1节的“历史与参考文献”部分指出,虽然早在19xx年就有人将二分查找的方法公诸于世,但直到19xx年才有人写出没有bug的二分查找程序。
你能正确无误的写出二分查找代码么?不妨一试,关闭所有网页,窗口,打开记事本,或者编辑器,或者直接在本文评论下,不参考上面我写的或其他任何人的程序,给自己十分钟到N个小时不等的时间,立即编写一个二分查找程序。
…… …… 余下全文