【数据结构(31)】7.1 查找的基本概念

1. 查找表

问题:在哪里找?

    答:在一个新的数据结构查找表上面找。

查找表

    查找表是由同一类型的数据元素(或记录)构成的集合 由于 “集合” 中的数据元素之间存在着松散的关系(没有严格的前趋和后继关系),因此查找表是一种应用灵便的结构。 在这样一个表格中,不管把哪个同学的成绩信息放在前面,都不会打乱这张表的所要表示的信息,这样的一个没有严格前趋后继关系的表格就称为查找表

2. 关键字

问题:什么查找?

    根据给定的某个值,在查找表中确定一个其关键字等于给定值的数据元素(或记录)。 如:给定一个姓名叫张三,在上面的成绩表中找一个叫张三的人的数学这一个关键字的值。 想找出物理考了 92 分的人是谁,当物理的关键字的值为 92 的时候就说明找到了。

关键字

用来标识一个数据元素(或记录)的某个数据项的值。

    主关键字:可唯一的表示一个记录的关键字是主关键字。 如:准考证号,如果按照准考证号去找的话,只能找到一个人。 次关键字:反之,用以识别若干记录的关键字是次关键字。 如:姓名,如果用一个叫张三的名字就可能找出好几个同学。

3. 查找

问题:查找成功否?

查找:根据给定的某个值,在查找表中确定一个其关键字等于给定值的数据元素(或记录)。

    若查找表中存在这样一个记录,则称:查找成功。 查找结果给出整个记录的信息,或指示该记录在查找表中的位置。 否则称:查找不成功。 查找记录给出空记录或空指针。

问题:查找目的是什么?

对查找表经常进行的操作:

  1. 查询:查询某个特定的数据元素是否在查找表中。 如:看看成绩单中有没有叫张三的人、有没有物理 100 分的人。
  2. 检索:检索某个特定的数据元素的各种属性。 如:我知道有张三这个人,现在就想知道张三的各科成绩是多少、总分是多少。 根据张三这个姓名来查找其他的值。
  3. 插入:在查找表中插入一个数据元素。 看看成绩表里有没有张三这个人,没有的话就把张三的成绩插入到表中。
  4. 删除:删除查找表中的某个数据元素。 张三转学了,要把他的信息从成绩表中删除。

4. 动态查找表和静态查找表

问题:查找表怎么分类?

  1. 静态查找表: 仅作查询(检索)操作的查找表。 不改变集合内的数据元素。
  2. 动态查找表: 作插入和删除操作的查找表。 即查找又改变集合内的数据元素。 有时在查询之后,还要将 查询 结果为不在查找表中 的数据元素插入到查找表中; 或者,从查找表中删除其 查询 结果为在查找表中的数据元素,此类表尾动态查找表。

5. 平均查找长度

问题:如何评价查找算法?

查找表的评价指标:

    关键字的平均比较次数,也称平均查找长度 ASL(Average Search Length)
    ASL 值 ↓,时间效率 ↑。 n:查找表中,总共有多少个数据记录。 pi:每一条数据记录可能被查找到的概率(通常认为 pi = 1/n) ci:找到第 i 个数据元素所需要的比较次数。

问题:查找过程中我们要研究什么?

    查找的方法取决于查找表的结构,即表中数据元素是依何种关系组织在一起的。 由于对查找表来书,在集合中查询或检索一个特定的数据元素时,若无规律可循,只能对集合中的元素:加以辨认直到找到为止。 而这样的 “查询” 或 “检索” 是任何计算机应用系统中使用频度都很高的操作,因此设法提高查找表的查找效率,是本章讨论问题的出发点。 为了提高查找效率,一个办法就是在构造查找表时,在集合中的数据元素之间人为的加上某种确定的约束关系。 研究查找表的各种组织方法以及查找过程的实施。
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