C语言数据结构之 折半查找实例详解

/* 
  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. . .  
 
*/