資料結構之查詢一靜態查詢

分類：資料結構

2013-08-08 11:38

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舉報資料結構查詢

今天將資料結構的查詢章節的知識點總結一下，以前在課堂上沒有好好聽，所以現在不得不將這些基礎拿出來再預習—學習—複習，哎，苦逼的程式媛。。。。。

下面進入正題。

在非數值運算問題上，資料存數量一般很大，為了在大量資料中找到某些值，需要用到查詢技術，為了提高查詢效率，需要對一些資料進行排序。查詢和排序的資料處理量幾乎佔到總處理量的80%以上，所以查詢和排序的有效性直接影響到基本演算法的有效性，因而查詢和排序時很重要的處理技術。

對於表的查詢，有兩種情況：

一種是靜態查詢：在查詢過程中，只是對資料元素進行查詢；

一種是動態查詢：在查詢的同時，插入找不到的元素，或從查詢表中刪除已經查到的某個元素，即允許表中的元素變化。

查詢的基本方法可以分為兩類：比較式查詢和計算式查詢

比較式查詢又分為：基於線性表的查詢和基於樹的查詢

計算式查詢又稱為雜湊查詢

基於線性表的查詢具體又可以分為：順序查詢、折半查詢和分塊查詢

順序查詢的特點是：用所給關鍵字與線性表中的每個元素逐個進行比較（此時的比較是從列表中最後乙個元素開始的，逐一往前找，此時哨兵為r[0]，迴圈條件從1開始到n；當然，迴圈條件也可以逆序，此時的哨兵則為r[n+1]）。注：設定哨兵位，是為了防止下標越界。

儲存結構通常為順序結構，也稱為鏈式結構。

該方法的平均查詢長度為：asl=(n+1)/2

折半查詢：又稱為二分查詢法，對於待查詢的列表有兩個要求：

1、必須採用順序儲存結構

2、必須按照關鍵大小有序排列

該方法的平均查詢長度為：asl=log2(n+1) -1

特點是：

優點：比較次數少，查詢速度快，平均效能好

缺點：要求對於待查表為有序表，且插入和刪除比較困難

該方法的適用情況：適用於不經常變動而查詢頻繁的有序列表

折半查詢可以用二叉判定樹來表示：

此時的平均查詢長度是：asl=每個結點的層次數之和 / 結點總數

分塊查詢：

思想：將列表分為若干個塊（子表），塊的長度均勻，每塊中元素任意排列，快內無序，塊間有序。構造乙個索引表，其中每乙個索引項對應乙個塊（塊內的最大關鍵字）並記錄每塊的起始位置，以及每塊中的最大關鍵字（或者最小關鍵字），索引表按關鍵字有序排列

該方法的平均查詢長度是由兩部分組成的，即查詢索引表時的平均查詢長度為l1，與在相應塊內進行順序查詢的平均查詢長度為l2，則有

asl=l1+l2

若用順序查詢法確定待查元素所在的塊，則有：

asl=l1+l2=（b+s）/ 2 +1（注：b：表分的塊數，s：塊內的元素數）

若用折半查詢法確定待查元素所在的塊，則有：

asl=log2(n/s + 1) +s/2（注：n：表的長度）