C语言数据结构之折半查找实例详解

数据结构折半查找
实例代码：
/*
  名称：折半查找
  语言：数据结构C语言版
  编译环境：VC++ 6.0
  日期： 2014-3-26
*/

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include <windows.h>


#define N 11 // 数据元素个数

typedef int KeyType; // 设关键字域为整型

typedef struct // 数据元素类型
{
  KeyType key;  // 关键字域
  int others;   // 其它部分
 }ElemType;


// Search_Seq.h 静态查找表的顺序存储结构
typedef struct
{
  // 数据元素存储空间基址，建表时按实际长度分配，0号单元留空
  ElemType *elem;
  int length; // 表长度
}SSTable;

ElemType r[N]={
  {05,1},{13,2},{19,3},{21,4},
  {37,5},{56,6},{64,7},{75,8},
  {80,9},{88,10},{92,11}
}; // 数据元素(以教科书P219的数据为例),全局变量


// 静态查找表(顺序表和有序表)的基本操作(7个)

// 构造一个含n个数据元素的静态顺序查找表ST(数据来自全局数组r)
int Creat_Seq(SSTable *ST,int n)
{
  int i;
  (*ST).elem = (ElemType *)calloc(n+1, sizeof(ElemType));
  // 动态生成n+1个数据元素空间(0号单元不用)
  if(!(*ST).elem)
    return 0;
  for( i = 1; i <= n; i++)
    *((*ST).elem+i) = r[i-1]; // 将全局数组r的值依次赋给ST
  (*ST).length = n;
  return 1;
}

// 重建静态查找表为按关键字非降序排序
void Ascend(SSTable *ST)
{
  int i, j, k;
  for(i = 1; i < (*ST).length; i++)
  {
    k = i;
    (*ST).elem[0] = (*ST).elem[i]; // 待比较值存[0]单元
    for(j = i+1; j <= (*ST).length; j++) //从中找到第i小的值
      if ((*ST).elem[j].key < (*ST).elem[0].key)
      {
        k=j;
        (*ST).elem[0]=(*ST).elem[j];
      }
    if(k != i) // 有更小的值则交换
    {
      (*ST).elem[k]=(*ST).elem[i];
      (*ST).elem[i]=(*ST).elem[0];
    }
  }
}

// 构造一个含n个数据元素的静态按关键字非降序查找表ST,
// 数据来自全局数组r
int Creat_Ord(SSTable *ST,int n)
{
  int f;
  f = Creat_Seq(ST,n);  //构建一个静态表
  if( f ) //静态表存在，则对其进行重建
    Ascend(ST);
  return f;
}

// 销毁表ST
int Destroy(SSTable *ST)
{
  free((*ST).elem);
  (*ST).elem = NULL;
  (*ST).length = 0;

  return 1;
}

// 在有序表ST中折半查找其关键字等于key的数据元素。若找到，则函数
// 值为该元素在表中的位置，否则为0。
int Search_Bin(SSTable ST,KeyType key)
{
  int low, high, mid;
  low = 1; // 置区间初值
  high = ST.length;
  while(low <= high)
  {
    mid = (low + high) / 2;
    if(key == ST.elem[mid].key) // 找到待查元素
      return mid;
    else if(key < ST.elem[mid].key)
      high = mid - 1;   // 继续在前半区间进行查找
    else
      low = mid + 1;   // 继续在后半区间进行查找
  }
  return 0; // 顺序表中不存在待查元素
}

// 按顺序对ST的每个元素调用函数Visit()一次且仅一次。
int Traverse(SSTable ST,void(*Visit)(ElemType))
{
  ElemType *p;
  int i;

  p = ++ST.elem; // p指向第一个元素,第0个元素没有用
  for(i = 1; i <= ST.length; i++)
    Visit( *p++ );

  return 1;
}

void print(ElemType c) // Traverse()调用的函数
{
  printf("(%d %d) ", c.key, c.others);
}

int main()
{
  SSTable st;
  int i;
  KeyType s;

  Creat_Ord(&st, N); // 由全局数组产生非降序静态查找表st
  Traverse(st,print); // 顺序输出非降序静态查找表st

  printf("\n请输入待查找值的关键字: ");
  scanf("%d", &s);
  i = Search_Bin(st, s); // 折半查找有序表
  if( i )
    print(st.elem[i]);
  else
    printf("没找到.\n");

  Destroy(&st);
  system("pause");
  return 0;
}

/*
输出效果：

(5 1) (13 2) (19 3) (21 4) (37 5) (56 6) (64 7) (75 8) (80 9) (88 10) (92 11)
请输入待查找值的关键字: 75
(75 8) 请按任意键继续. . .

*/
运行结果如下：
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