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查找：线性表的C语言代码实现（顺序查找、折半查找）

2021-12-22 09:35:30 作者：互联网

一、线性表结构两个类的定义

typedef struct//定义线性表数据项结构
{
	int key;//关键字域
	int otherinfo;
}ElemType;
typedef struct//定义一个线性表结构
{
	int length;//顺序表的长度
	ElemType* R;//顺序表的动态建立，R用于之后动态建立一块连续的存储空间，是建立的存储空间的基地址
}SeqList;

二、线性表的初始化以及根据输入的元素建立线性表

1.线性表的初始化，初始化一个空的线性表

为了使用bool函数，需要在头文件中加 #include<stdbool.h>

代码如下（示例）：

//初始化线性表
bool InitList(SeqList& T)//&符号，是双向传递，引用
{
	T.R = (ElemType*)malloc(sizeof(ElemType) * MaxSize);//分配一块MaxSize这么大的，该类型的空间，返回基地址R
	if (!T.R)//检查是否成功给 线性表T分配空间 
	{
		printf("分配空间失败");
		return false;
	}
	T.length = 0;//令L.length=0 
	return true;
}

2.根据用户需求，向线性表中添加元素

我们刚开始输入数据，对线性表中的空间进行赋值，是从1号位开始的，0号位我们用来存放哨兵

//根据输入的元素建立线性表
bool CreateList(SeqList& T)
{
	int n;
	printf("请输入您想建立的线性表中元素的个数:\n");
	scanf_s("%d", &n);
	printf("请依次输入元素:\n");
	for (int i = 1; i <= n; i++)
	{
		scanf_s("%d", &T.R[i].key);//赋值
		L.length++//！！！！！！！！这个一定要记住，第一次就是因为这个忘记，后面的功能都实现错误
	}
		
	return true;
}

三、顺序查找 Search1函数（没有设置哨兵，需要比较两次）

//顺序查找 （没有设立哨兵）
int Search1(SeqList T, int key)
{
	for (int i=1; i<=n; i++)
	{
		if (T.R[i].key == key)
			return i;
	}
	return 0;
}

四、顺序查找（设置哨兵，不用再比较是否会越界，只用比较一次）Search2函数

int Search2(SeqList T, int key) //顺序查找 （设置哨兵）
{
    //在顺序表ST中顺序查找其关键字等于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 i;
    T.R[0].key = key;                            //“哨兵”
    for (i =T.length; T.R[i].key != key; i--);   //从后往前找，因为我们设置的哨兵在第一个位置
                                                   //所以要从后往前找
    return i;
}

五、折半查找(非递归）Search3函数

//折半查找（非递归）
int Search3(SeqList T, int key)
{
	int low = 1;
	int high = T.length;

	while (low <= high)
	{
		int mid = (low + high) / 2;
			if (T.R[mid].key == key)
				return mid;
			else if (T.R[mid].key < key)
				low = mid + 1;
			else
				high = mid - 1;	
	}
}

六、折半查找(递归）Search4函数

//折半查找（递归）
int Search4(SeqList T, int key, int low, int high)
{
	//low = 1;
	//high = T.length;
	int mid = (low + high) / 2;
		if (T.R[mid].key == key)
			return mid;
		else if (T.R[mid].key < key)
			Search4(T, key, mid + 1, high);
		else
			Search4(T, key, low, mid-1);
}

七、显示输出函数 Show函数

void Show(int result, int key)
{
	if (result == 0)
		printf("没有找到该元素");
	else
		printf("找到元素%d,在第%d位", key, result);
}
/*这个result就是之前我们实现的4个查找函数中返回值i，因为我们刚开始输入数据，对线性表中的空间进行赋值，是从1号位开始的，0号位我们用来存放哨兵。所以最后返回的i就是元素所在的位置
如果i=0，这说明没有找到该元素,result=0*/

八、为了能在程序中一次实现以上函数，我们建立了一个Menu函数，根据用户选择，进行不同操作

真的很像我的大作业（傻掉）

void Menu() {
	printf("\n************菜单***********\n");
	printf("\n1.创建线性表;\n");
	printf("\n2.顺序查找(无哨兵）;\n");
	printf("\n3.顺序查找(哨兵）;\n");
	printf("\n4.折半查找(非递归);\n");
	printf("\n5.折半查找(递归);\n");
	printf("\n0.退出;\n");
	printf("\n***************************\n");
	printf("\n【请输入你的选择】\n>>>");
	printf("\n");
	printf("\n");
	printf("\n");
}

九、完整代码

因为我是在visual中运行，所以输入是scanf_s，如果uu们在自己的编译软件中运行，出现错误的话，把scanf_s ------>scanf即可

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>//如果想要使用bool型，则调用该头文件
#define MaxSize 10
typedef struct//定义线性表数据项结构
{
	int key;//关键字域
	int otherinfo;
}ElemType;
typedef struct//定义一个线性表结构
{
	int length;//顺序表的长度
	ElemType* R;//顺序表的动态建立，R用于之后动态建立一块连续的存储空间，是建立的存储空间的基地址
}SeqList;
//初始化线性表
bool InitList(SeqList& T)//&符号，是双向传递，引用
{
	T.R = (ElemType*)malloc(sizeof(ElemType) * MaxSize);//分配一块MaxSize这么大的，该类型的空间，返回基地址R
	if (!T.R)//检查是否成功给 线性表T分配空间 
	{
		printf("分配空间失败");
		return false;
	}
	T.length = 0;//令L.length=0 
	return true;
}
//根据输入的元素建立线性表
bool CreateList(SeqList& T)
{
	int n;
	printf("请输入您想建立的线性表中元素的个数:\n");
	scanf_s("%d", &n);
	printf("请依次输入元素:\n");
	for (int i = 1; i <= n; i++)
	{
		scanf_s("%d", &T.R[i].key);//赋值
		L.length++//！！！！！！！！这个一定要记住，第一次就是因为这个忘记，后面的功能都实现错误
	}
		
	return true;
}
//顺序查找 （没有设立哨兵）
int Search1(SeqList T, int key)
{
	for (int i=1; i<=n; i++)
	{
		if (T.R[i].key == key)
			return i;
	}
	return 0;
}
/*//顺序查找 （设立哨兵）
int Search2(SeqList T, int key)
{
	T.R[0].key = key;
	int i;
	for (i = T.length; T.R[i].key != key;i--);
	return i;
}*/
int Search2(SeqList T, int key) //顺序查找 （设立哨兵）
{
	//在顺序表ST中顺序查找其关键字等于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 i;
	T.R[0].key = key;                            //“哨兵”
	for (i =T.length; T.R[i].key != key; i--);   //从后往前找
	return i;
}// Search_Seq

//折半查找（非递归）
int Search3(SeqList T, int key)
{
	int low = 1;
	int high = T.length;

	while (low <= high)
	{
		int mid = (low + high) / 2;
			if (T.R[mid].key == key)
				return mid;
			else if (T.R[mid].key < key)
				low = mid + 1;
			else
				high = mid - 1;	
	}
}
//折半查找（递归）
int Search4(SeqList T, int key, int low, int high)
{
	//low = 1;
	//high = T.length;
	int mid = (low + high) / 2;
		if (T.R[mid].key == key)
			return mid;
		else if (T.R[mid].key < key)
			Search4(T, key, mid + 1, high);
		else
			Search4(T, key, low, mid-1);
}
void Show(int result, int key)
{
	if (result == 0)
		printf("没有找到该元素");
	else
		printf("找到元素%d,在第%d位", key, result);
}
void Menu() {
	printf("\n************菜单***********\n");
	printf("\n1.创建线性表;\n");
	printf("\n2.顺序查找(无哨兵）;\n");
	printf("\n3.顺序查找(哨兵）;\n");
	printf("\n4.折半查找(非递归);\n");
	printf("\n5.折半查找(递归);\n");
	printf("\n0.退出;\n");
	printf("\n***************************\n");
	printf("\n【请输入你的选择】\n>>>");
	printf("\n");
	printf("\n");
	printf("\n");
}

int main() {
	SeqList T;
	int key, result, user;
	while (true)
	{
		Menu();
		scanf_s("%d", &user);
		switch (user) {
		case 1: {
			if (InitList(T) && CreateList(T))
				printf("\n【创建成功……】\n");
			break;
		}
		case 2:
		{
			printf("\n-----------顺序查找无哨兵-----------\n");
			printf("\n【请输入要查找的关键字】\n>>>");
			//getchar();
			scanf_s("%d", &key);
			result = Search1(T, key);
			Show(result, key);
			printf("\n-------------------------------\n");
			break;
		}
		case 3:
		{
			printf("\n-----------顺序查找哨兵-----------\n");
			printf("\n【请输入要查找的关键字】\n>>>");
			//getchar();
			scanf_s("%d", &key);
			result = Search2(T, key);
			Show(result, key);
			printf("\n-------------------------------\n");
			break;
		}
		case 4: 
		{
			printf("\n-----------折半查找(非递归)-----------\n");
			printf("\n【请输入要查找的关键字】\n>>>");
			//getchar();
			scanf_s("%d", &key);
			result = Search3(T, key);
			Show(result, key);
			printf("\n---------------------------------------\n");
			break;
		}
		case 5: {
			printf("\n-----------折半查找(递归)-----------\n");
			printf("\n【请输入要查找的关键字】\n>>>");
			//getchar();
			scanf_s("%d", &key);
			result = Search4(T, key, 1, T.length);
			Show(result, key);
			printf("\n-------------------------------------\n");
			break;
		}
		case 0:default;
		}
	}
	return 0;
}