python每日算法|实现四大查找算法，生动形象，保证一看就会！

最新推荐文章于 2023-08-21 17:12:58 发布

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最新推荐文章于 2023-08-21 17:12:58 发布 · 1.2k 阅读

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#python #算法 #数据结构 #顺序查找 #二分查找

本文介绍了四种常见的查找算法：顺序查找、二分查找、插值查找和斐波那契查找。通过Python代码示例详细解释了每种查找方法的实现和效率，特别探讨了在不同场景下哪种查找方法更优。同时，还利用装饰器分析了查找算法的运行时间。

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前言

程序=数据结构+算法，算法是数学理论和工程实现的杂糅，是一个十分有趣神奇的学问。搞懂算法用另一种视角看编程，又会是一种全新的感受，如果你也在学习算法，不妨跟主任萌新超差一起学习，拿下算法！

系列文章目录

python每日算法——算法的起步与递归算法（汉诺塔问题）

总结

本期的内容将介绍四大查找算法，即顺序查找、二分查找、插值查找和斐波那契查找，通过本期内容你不仅能知道他们的代码如何用python实现，还将学会用装饰器来查看算法的运行时间等等！

查找

什么是查找

查找：在一些数据元素中，通过一定的方法找出与给定关键字相同的数据元素的过程。

四大查找方法

顺序（线性）查找

二分查找

插值查找

斐波那契查找

列表查找（线性表查找）

列表查找：从列表中查找指定元素，分为顺序查找与二分查找

输入：列表、待查找元素

输出：元素的下标（未找到元素时一般返回None或者-1）

python中列表查找函数：index()

顺序查找

顺序查找：也称为线性查找，从列表第一个元素开始，顺序进行搜索，直到找到目标元素或搜索到最后一个元素为止。（最糟糕的形式：从头找到尾）

代码示例

def linear_search(lst,value):

    for ind,v in enumerate(lst):

        if v == value:

            return ind

    else:

        return None



lst1 = [2,3,23,13,25]

print(linear_search(lst1,13))

# 结果：3

顺序查找时间复杂度：O（n）

二分查找

二分查找：二分查找输入的是一个有序的元素列表（必须有序）。如果查找的元素包含在列表中，二分查找返回其位置；否则返回null。

一般而言，对于包含n个元素的列表，用二分查找最多需要log2N步。

举例说明：

例1：

从以下列表查找元素3：

[1,2,3,4,5,6,7,8,9]

查找步骤：

利用二分查找，先设置1为left,9为right，则中间的值mid(5)为(left+right)//2,此时5>3，说明目标值在right的左边；

此时将right移到4，left不变，则mid(left+right)//2=2，2<3,说明在mid值的右边；

随后将left移到了3，right（4）位置不变，mid=(left+right)//2=3，输出mid的下标，若最后找不到，则输出null。

代码示例

def func1(lst,val):

    left = 0

    right = len(lst) - 1

    while left <= right:  # 候选区有值

        mid = (left + right)//2 # python中用地板除

        if lst[mid] == val:

            return mid

        elif lst[mid] > val: # 待查找值在mid