Поиск в одномерном массиве
Алгоритмы поиска применяются для нахождения в массиве элемента с нужными свойствами.
Постановка задачи. Найти в одномерном массиве A из N целых чисел элемент, равный X и вывести его номер. Если этого элемента в массиве нет, то вывести сообщение.
Линейный поиск
Сущность метода заключается в последовательном переборе всех элементов массива и сравнении их значений с заданным. Поиск заканчивается досрочно, если элемент найден.
Линейный поиск осуществляется циклом с двойным условием. Первое условие проверяет индекс на принадлежность массиву, например, ( i<N ). Второе условие — это условие продолжения поиска ai≠x . В теле цикла выполняется только изменение индекса элемента массива.
После выхода из цикла необходимо проверить, по какому из условий мы вышли. С помощью оператора if обычно проверяют первое условие цикла ( i<N ). Можно говорить об успешном поиске с циклом while при выполнении этого условия.
Рис. 1 — Блок-схема поиска заданного значения в одномерном массиве методом линейного поиска
Пример исходного кода программы
Рис. 2 — Результат тестирования
Двоичный (бинарный) поиск
Алгоритм двоичного поиска можно использовать для поиска элемента с заданным свойством только в массивах, упорядоченных по этому свойству. Так при поиске числа с заданным значением необходимо иметь массив, упорядоченный по возрастанию или по убыванию значений элементов. А, например, при поиске числа с заданной суммой цифр массив должен быть упорядочен по возрастанию или по убыванию сумм цифр элементов.
Идея алгоритма состоит в том, что массив каждый раз делится пополам и выбирается та часть, где может находиться нужный элемент. Деление продолжается пока часть массива для поиска больше одного элемента, после чего остается проверить этот оставшийся элемент на выполнение условия поиска.
Рис. 3 — Блок-схема поиска заданного значения в одномерном массиве методом бинарного поиска
Переменная mid хранить индекс серединного элемента из отрезка [lt, rt] ( lt — левая граница, rt — правая граница области поиска).
Индекс серединного элемента mid вычисляем по формуле: (lt+rt)/2 .
Сравниваем искомое значение с серединным элементом: a[mid]=d . Если результат проверки условия равен true , то переменной f присваиваем значение true . Это значит, что мы нашли искомое значение.
Проверяем условие a[mid]>d :
- если условие истинно, то переменной rt присваиваем значение mid . Потому что проверять верхнюю (правую) часть не имеет смысла, так как искомое значение может находиться только в элементах с индексами меньше mid (если массив отсортирован по возрастанию).
- если условие ложно, то переменной lt присваиваем значение mid , так как проверять нижнюю (левую) часть не имеет смысла, так как искомое значение может находиться только в в элементах с индексами больше mid (если массив отсортирован по возрастанию).
После окончания цикла проверяем значение логической переменной f :
- если f = true , значит искомое значение найдено и выводим индекс искомого значения.
- если f = false , то выводим сообщение что такого элемента в массиве нет.
Поиск минимального элемента в одномерном массиве
Постановка задачи:
Составить программу поиска минимального элемента в одномерном массиве из N целых чисел.
Описательный алгоритм решения
Рис. 5 — Блок-схема алгоритма поиска минимального элемента в одномерном массиве
Пример исходного кода программы
Рис. 6 — Результат тестирования 
Рис. 5 — —>
Как найти заданное пользователем число в массиве?
/** Returns the index of the first occurrence of the array element with the given value.
- The search for the element is started at the given start index to the end of the array.
- @param a an integer array
- @param begin the index in the array, where to start the search (begin included)
- @param value an integer value to be searched in the array *
- @return the index of the first element with the given value, -1 if value could
- not be found
static int getPosition(int[] a, int begin, int value)
Судя по вашему комментарию к строке getPosition(test, 3351, 65732); , вы неправильно поняли назначение второго аргумента.
3351 — это не одно из искомых чисел, а индекс элемента массива с которого следует начинать поиск (@param begin the index in the array, where to start the search (begin included)).
А метод getPosition() будет выглядеть так:
Дизайн сайта / логотип © 2023 Stack Exchange Inc; пользовательские материалы лицензированы в соответствии с CC BY-SA . rev 2023.3.11.43304
Нажимая «Принять все файлы cookie» вы соглашаетесь, что Stack Exchange может хранить файлы cookie на вашем устройстве и раскрывать информацию в соответствии с нашей Политикой в отношении файлов cookie.
Найдите максимальное число в массиве в Java
Массив содержит данные аналогичного типа. Хотя вы уже можете прочитать все элементы и выполнить с ними несколько операций, в этой статье показано, как найти максимальное значение в массиве в Java.
Please enable JavaScript
Найти максимальное число в массиве итеративным способом
Этот метод — традиционный способ найти максимальное число из массива. Он включает итератор, который используется для просмотра каждого элемента в массиве. Ниже у нас есть массив целых чисел intArray ; Сначала мы создаем переменную maxNum и инициализируем ее первым элементом intArray .
Мы создаем расширенный цикл for, который принимает массив и возвращает каждый элемент в каждой итерации. Затем мы проверяем каждый элемент с помощью maxNum , который имеет 24, и, как только он находит число больше 24, он заменяет 24 этим числом в maxNum . Он заменит число в maxNum , пока не достигнет конца массива; в противном случае он не нашел большего числа, чем существующее значение в maxNum .
Найти максимальное число в массиве с помощью Stream
В Java 8 появился Stream API , который предоставляет несколько полезных методов. Один из них — метод Arrays.stream() , который принимает массив и возвращает последовательный поток. В нашем случае у нас есть массив типа int , и когда мы передаем его в поток, он возвращает IntStream .
Функция IntStream имеет метод max() , который помогает найти максимальное значение в потоке. Он возвращает OptionalInt , который описывает, что поток также может иметь пустые значения int .
Способы поиска элемента в массиве С: просто о сложном
Линейный поиск в массиве на С является самым простым алгоритмом, поэтому изучается первым. Суть его заключается в том, что необходимо будет «перебирать» все элементы массива на совпадение с заданными критериями или ключами. Самый простой не означает самый быстрый. Этот вид поиска очень затратный по времени, поэтому не рекомендуется к применению в массивах с большим количеством данных.
Пример функции линейного поиска:
int linSearch(int arr[], int requiredKey, int arrSize)
<
for (int i = 0; i < arrSize; i++)
<
if (arr[i] == requiredKey)
return i;
>
return -1;
>
Данный вид поиска подходит для поиска одиночного элемента в небольших несортированных массивах. Если массив большой, тогда лучше отсортировать его и применить один из методов, описанных ниже .
Двоичный или бинарный поиск элемента в массиве на С
-
Допустим , у вас есть отсортированный массив с простыми числами от 1 до 10: [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10].
-
Вам необходимо найти индекс значения числа «2». «2» будет ключ о м поиска , п оэтому на первом этапе массив поделится «пополам». Так как индексирование элементов в массиве начинается с 0, у нас получается , что 0 + 9 / 2 = 4 (0 , 5 отбрасывается , и индекс округляется). По д индексом 4 у нас стоит число 5 , это число сравнивается с нашим ключом. 5 не равно 2 и больше н его. Если бы «среднее» значение массива совпало с ключом, тогда массив бы прекратил работу.
-
Так как 5 больше 2, поиск значения продолжится в части массива, содержащей числа от 1 до 5, а числа от 6 до 10 «отбрасываются в сторону». Вторым шагом алгоритма будет поиск среднего значения в «укороченном» массиве: 0 + 4 / 2 = 2. Под индексом 2 у нас расположено число 3. 3 сравнивается с ключом. Алгоритм определит, что 3 не равно 2 и больше н его. Значит , будет третий шаг.
-
На третьем шаге еще часть массива после числа 3 «отбрасывается». Алгоритм ищет среднее значение в оставшихся индексах: 0 + 2 / 2 = 1. Под индексом 1 у нас располагается число 2 , это число сравнивается с нашим ключом. Алгоритм определяет, что число 2 равно нашему ключу 2, выдает нам соответствующий индекс числа и за канчивает свою работу.
Интерполирующий поиск элемента в массиве С
Интерполирующий поиск пришел из математики , и он не настолько сложен, как произносится. Его смысл сводится к тому, что необходимо определять область поиска заданного значения, вычисляя подобие расстояний между искомым элементом и всей областью. Как это выглядит в коде:
#include <iostream>
using namespace std;
int main ()
<
//Определяем массив со значениями, среди которых будет проходить поиск
int OwnArray [] <2, 3, 5, 7, 8, 90, 124, 232, 1001, 1236 >;
int y = 0; //определяем текущую позицию массива
int c = 0; //определяем левую границу массива, откуда будет начинаться поиск
int d = 9; //определяем правую границу массива, докуда будет продолжаться поиск
int WeSearch = 124; //определяем элемент, который ищем
bool found;
//Запускаем интерполяционный поиск в массиве С
for (found = false; (OwnArray[c] < WeSearch) && (OwnArray[d] > WeSearch) && | found;)
y = c + ((WeSearch — OwnArray[c]) * (d — c)) / (OwnArray[d] — OwnArray[c]);
if (OwnArray[y] < WeSearch)
c = y +1;
else if (OwnArray[y] > WeSearch)
d = y -1;
else
found = true;
>
//интерполяционный поиск в массиве окончен, тогда можно вывести результаты
if (OwnArray[c] == We Search)
cout < < WeSearch < < “Элемент найден“ < < c < < endl;
else if (OwnArray[d] == WeSearch)
cout < < WeSearch < < “Элемент найден“ < < d < < endl;
else
cout < < “Извините, элемент не найден“ < < endl;
return 0;
>
Простыми словами: этот метод вычисляет область, где может быть расположен искомый элемент ; если в этой области нет элемента, тогда границы области в массиве сдвигаются в ту или иную сторону. Этот метод чем-то похож на бинарный алгоритм, потому что в нем также «куски» массива постепенно отсеиваются, пока искомая область не будет сужена до 1 элемента. Если и в этом случае искомый элемент не будет найден, тогда его нет в массиве.
Заключение
-
«Решето Эратосфена»;
-
поиск с «барьером»;
-
и другие алгоритмы.
Мы будем очень благодарны
если под понравившемся материалом Вы нажмёте одну из кнопок социальных сетей и поделитесь с друзьями.