javascript數據結構與算法之檢索算法

2019-11-20 12:46:06

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供稿：網友

查找數據有2種方式，順序查找和二分查找。順序查找適用于元素隨機排列的列表。二分查找適用于元素已排序的列表。二分查找效率更高，但是必須是已經排好序的列表元素集合。

一：順序查找
順序查找是從列表的第一個元素開始對列表元素逐個進行判斷，直到找到了想要的結果，或者直到列表的結尾都沒有找到想要找的元素。

代碼如下：

function seqSearch(data,arr) {  for(var i = 0; i < arr.length; ++i) {    if(arr[i] == data) {      return true;    }  }  return false;}

我們也可以返回匹配元素位置的順序查找函數，代碼如下：

function seqSearch(data,arr) {  for(var i = 0; i < arr.length; ++i) {    if(arr[i] == data) {      return i;    }  }  return -1;}

二：查找最小值和最大值

在數組中查找最小值算法如下：

   1. 將數組第一個元素賦值給一個變量，把這個變量作為最小值。
   2. 開始遍歷數組，從第二個元素依次同當前最小值進行比較。
   3. 如果當前元素的數值小于當前最小值，則將當前元素設為新的最小值。
   4. 移動到下一個元素，重復步驟3.
   5. 當程序結束時，這個變量中存儲的就是最小值。

代碼如下：

function findMin(arr) {  var min = arr[0];  for(var i = 1; i < arr.length; ++i) {    if(arr[i] < min) {      min = arr[i];    }  }  return min;}

查找最大值算法和上面最小值類似，先將數組中第一個元素設為最大值，然后循環對數組剩余的每個元素與當前最大值進行比較，如果當前元素的值大于當前的最大值，則將該元素的值賦值給最大值。代碼如下：

function findMax(arr) {  var max = arr[0];  for(var i = 1; i < arr.length; ++i) {    if(arr[i] > max) {      max = arr[i];    }  }  return max; }

三：二分查找法。

如果你要查找的數據是有序的，二分查找算法比順序查找算法效率更高。二分查找算法基本原理如下：

1. 將數組的第一個位置設置為下邊界(0).
2. 將數組的最后一個元素所在的位置設置為上邊界(數組的長度減1)。
3. 若下邊界等于或小于上邊界，則做如下操作：
    A. 將中點設置為(上邊界加上下邊界) 除以2.
    B. 如果中點的元素小于查詢的值，則將下邊界設置為中點元素所在下標加1.
    C. 如果中點的元素大于查詢的值，則將上邊界設置為中點元素所在下標減1.
    D. 否則中點元素即為要查找的數據，可以進行返回。

代碼如下：

// 二分查找算法function binSearch(data,arr) {var lowerBound = 0;  var upperBound = arr.length - 1;  while(lowerBound <= upperBound) {    var mid = Math.floor((upperBound + lowerBound)/2);    if(arr[mid] < data) {      lowerBound = mid + 1;    }else if(arr[mid] > data) {      upperBound = mid - 1;    }else {      return mid;    }  }  return -1;} // 快速排序function qSort(list) {  if(list.length == 0) {    return [];  }  // 存儲小于基準值的值  var left = [];  // 存儲大于基準值的值  var right = [];  var pivot = list[0];  for(var i = 1; i < list.length; i++) {    if(list[i] < pivot) {      left.push(list[i]);    }else {      right.push(list[i])    }  }  return qSort(left).concat(pivot,qSort(right));} // 測試代碼var numbers = [0,9,1,8,7,6,2,3,5,4];var list = qSort(numbers);console.log(binSearch(6,list));

四：計算重復次數；
當二分查找算法binSearch()函數找到某個值時，如果在數據集中還有其他相同的值出現，那么該函數會定位在類似值附近，換句話說，其他相同的值可能會出現已找到值的左邊或者右邊。

那么我們最簡單的方案是寫2個循環，一個同時對數據集向下遍歷或者向左遍歷，統計重復次數；然后，向上或向右遍歷，統計重復次數。代碼如下：

// 計算重復次數function count(data,arr) {  var count = 0;  var arrs = [];  var position = binSearch(data,arr);  if(position > -1) {    ++count;    arrs.push({"index":count});    for(var i = position -1; i > 0; --i) {      if(arr[i] == data) {        ++count;        arrs.push({"index":count});      }else {        break;      }    }    for(var i = position + 1; i < arr.length; ++i) {      if(arr[i] == data) {        ++count;        arrs.push({"index":count});      }else {        break;      }    }  }  return arrs;} // 測試重復次數的代碼var arr = [0,1,1,1,2,3,4,5,6,7,8,9];var arrs = count(1,arr);console.log(arrs);console.log(arrs.length);

如下圖所示：