主要討論順序表、有序表、索引表和雜湊表查詢的各種實現方法,以及相應查詢方法在等概率情況下的平均查詢長度。
查詢表(search table):相同型別的資料元素(物件)組成的集合,每個元素通常由若干資料項構成。
關鍵字(key,碼):資料元素中某個(或幾個)資料項的值,它可以標識乙個資料元素。若關鍵字能唯一標識乙個資料元素,則關鍵字稱為主關鍵字(primary key) ;將能標識若干個資料元素的關鍵字稱為次關鍵字(secondary key) 。
查詢/檢索(searching):根據給定的k值,在查詢表中確定乙個關鍵字等於給定值的記錄或資料元素。◆ 查詢表中存在滿足條件的記錄:查詢成功;結果:所查到的記錄資訊或記錄在查詢表中的位置。
◆ 查詢表中不存在滿足條件的記錄:查詢失敗。
根據查詢表的操作方式,分為靜態查詢表和動態查詢表。
靜態查詢表(static search): 只對查詢表進行如下操作:
(1)檢視某個特定的資料元素是否在查詢表中,
(2)檢索某個特定元素和各種屬性。
動態查詢表(dynamic search):在查詢過程中,可進行如下操作:
(1)可以將查詢表中不存在的資料元素插入,
(2)從查詢表中刪除已存在的某個記錄。
為了提高查詢的效率,除了應用好的查詢演算法外,也會為查詢設立專門的資料結構來儲存資料,比如表、樹等等。
查詢表的儲存結構:
查詢表是一種非常靈活的資料結構,可以用多種方式來儲存。
根據儲存結構的不同,查詢方法可分為三大類:
① 順序表和煉表的查詢:將給定的k值與查詢表中記錄的關鍵字進行比較, 找到要查詢的記錄;
② 雜湊表的查詢:根據給定的k值直接訪問查詢表, 從而找到要查詢的記錄;
③ 索引查詢表的查詢:首先根據索引確定待查詢記錄所在的塊 ,然後再從塊中找到要查詢的記錄。
一般地,認為記錄的關鍵字是一些可以進行比較運算的型別,如整型、字元型、實型等,本章以後各節中討論所涉及的關鍵字、資料元素等的型別描述如下:
典型的關鍵字型別說明是:
typedef float keytype ; /* 實型 */
typedef int keytype ; /* 整型 */
typedef char keytype ; /* 字元型 */
資料元素型別的定義是:
typedef struct rectype
rectype ;靜態查詢表的抽象資料型別定義如下:adt static_searchtable adt static_searchtable
線性表是查詢表最簡單的一種組織方式,本節介紹幾種主要的關於線性表的查詢方法。
適用場合:針對查詢表中的元素沒有按關鍵字進行排序(即無序線性表)
1 查詢思想
從表的一端(第乙個或 最後乙個)開始逐個將記錄的關鍵字和給定k值進行比較,若某個記錄的關鍵字和給定k值相等,查詢成功;否則,若掃瞄完整個表,仍然沒有找到相應的記錄,則查詢失敗。順序表的型別定義如下:
#define max_size 100
typedef struct sstable
sstable ;int seq_search ( sstable st , keytype key)
前提條件:查詢表中的所有記錄是按關鍵字有序(公升序或降序) 。
查詢過程中,先確定待查詢記錄在表中的範圍,然後逐步縮小範圍(每次將待查記錄所在區間縮小一半),直到找到或找不到記錄為止。
1 查詢思想
用low、high和mid表示待查詢區間的下界、上界和中間位置指標,初值為low=1,high=n。
⑴ 取中間位置mid:mid=?(low+high)/2? ;
⑵ 比較中間位置記錄的關鍵字與給定的k值:
① 相等: 查詢成功;
② 大於:待查記錄在區間的前半段,修改上界指標: high=mid-1,轉⑴ ;
③ 小於:待查記錄在區間的後半段,修改下界指標:low=mid+1,轉⑴ ;
直到越界(low>high),查詢失敗。
2 演算法實現
int bin_search(sstable st , keytype key)
return(f) ;
}int fib_search(rectype st , keytype key , int n)
/* 在有序表st中用fibonacci方法查詢關鍵字為key的記錄 */
index;
int block_search(rectype st , index ind , keytype key , int n , int b)
/* 在分塊索引表中查詢關鍵字為key的記錄 */
/*表長為n ,塊數為b */
j=ind[i].startpos ;
while ((jn||!eq(st[j].key, key) )
return(j);
}
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