9.2 静态查找表—有序表的插值查找和斐波那契查找

一.插值查找

插值查找通过下列公式

求取中点,其中low 和high 分别为表的两个端点下标,kx 为给定值。

若kx<tbl.elem[mid].key,则high=mid-1,继续左半区查找;

若kx>tbl.elem[mid].key,则low=mid+1,继续右半区查找;

若kx=tbl.elem[mid].key,查找成功。

插值查找是平均性能最好的查找方法,但只适合于关键码均匀分布的表,其时间效率依然是O(log2n)。

二.斐波那契查找

斐波那契查找通过斐波那契数列对有序表进行分割,查找区间的两个端点和中点都与斐波那契数有关。斐波那契数列定义如下:

设n 个数据元素的有序表,且n 正好是某个斐波那契数-1,即n=F(k)-1 时,可用此查找方法。

斐波那契查找分割的思想为:对于表长为F(i)-1 的有序表,以相对low 偏移量F(i-1)-1 取中点,即mid=low+F(i-1)-1,对表进行分割,则左子表表长为F(i-1)-1,右子表表长为F(i)-1-[F(i-1)-1]-1=F(i-2)-1。可见,两个子表表长也都是某个斐波那契数-1,因而,可以对子表继续分割。

【算法9.3】

① low=1;high=F(k)-1; // 设置初始区间

F=F(k)-1;f=F(k-1)-1; // F 为表长,f 为取中点的相对偏移量

② 当low>high 时,返回查找失败信息// 表空,查找失败

③ low≤high,mid=low+f; // 取中点

a. 若kx<tbl.elem[mid].key,则

     p=f;f=F-f-1; // 计算取中点的相对偏移量

     F=p; // 调整表长F

     high=mid-1;转② // 查找在左半区进行

b. 若kx>tbl.elem[mid].key,则

    F=F-f-1; // 调整表长F

    f=f-F-1; // 计算取中点的相对偏移量

    low=mid+1;转② // 查找在右半区进行

c. 若kx=tbl.elem[mid].key,返回数据元素在表中位置// 查找成功

当n 很大时,该查找方法称为黄金分割法,其平均性能比折半查找好,但其时间效率仍为O(log2n),而且,在最坏情况下比折半查找差,优点是计算中点仅作加、减运算。