PTA习题解答 基础编程题目集 6-13 折半查找

本文深入讲解了二分查找算法的基本原理及其实现方法,通过一个具体示例展示了如何在一个严格递增的数列中查找特定元素的位置。文章提供了完整的C++代码实现,包括创建有序表、进行二分查找及输出查找结果的过程。

题目:

给一个严格递增数列,函数int Search_Bin(SSTable T, KeyType k)用来二分地查找k在数列中的位置。

函数接口定义:

int  Search_Bin(SSTable T, KeyType k)

其中T是有序表,k是查找的值。
在这里插入图片描述
题目给出的部分:


#include <iostream>
using namespace std;

#define MAXSIZE 50
typedef int KeyType;

typedef  struct                     
{ KeyType  key;                                             
} ElemType;  

typedef  struct
{ ElemType  *R; 
  int  length;
} SSTable;                      

void  Create(SSTable &T)
{ int i;
  T.R=new ElemType[MAXSIZE+1];
  cin>>T.length;
  for(i=1;i<=T.length;i++)
     cin>>T.R[i].key;   
}

int  Search_Bin(SSTable T, KeyType k);

int main () 
{  SSTable T;  KeyType k;
   Create(T);
   cin>>k;
   int pos=Search_Bin(T,k);
   if(pos==0) cout<<"NOT FOUND"<<endl;
   else cout<<pos<<endl;
   return 0;
}

/* 请在这里填写答案 */

答案:

int  Search_Bin(SSTable T, KeyType k)
{
	int left=1;
	int right=T.length;
	while(left<=right)
	{
		KeyType halfKey = T.R[(left+right)/2].key;//中间位置的值 
		if(k==halfKey)
			return (left+right)/2;
		else if(k>halfKey)
			left = (left+right)/2+1;
		else
			right = (left+right)/2-1;
		
	}
	return 0;
}

心得:

此题为一个基础的二分折半查找。

PTA_基础编程答案_整章 包括但不限于如下 7-1 厘米换算英尺英寸 15 27785 103313 0.27 7-2 然后是几点 15 20063 78572 0.26 7-3 逆序的三位数 10 24732 62644 0.39 7-4 BCD解密 10 14066 23357 0.60 7-5 表格输出 5 15169 36439 0.42 7-6 混合类型数据格式化输入 5 15719 36076 0.44 7-7 12-24小时制 15 14687 51855 0.28 7-8 超速判断 10 15328 39238 0.39 7-9 用天平找小球 10 15145 33252 0.46 7-10 计算工资 15 14241 35238 0.40 7-11 分段计算居民水费 10 12907 35261 0.37 7-12 两个数的简单计算器 10 12912 33359 0.39 7-13 日K蜡烛图 15 9280 34024 0.27 7-14 求整数段和 15 11461 55664 0.21 7-15 计算圆周率 15 9826 33135 0.30 7-16 求符合给定条件的整数 15 8986 21898 0.41 7-17 爬动的蠕虫 15 9739 24881 0.39 7-18 二分法求多项式单根 20 7282 31752 0.23 7-19 支票面额 15 7375 21837 0.34 7-20 打印九九口诀表 15 10325 35138 0.29 7-21 求特殊方程的正整数解 15 7799 22600 0.35 7-22 龟兔赛跑 20 7446 29142 0.26 7-23 币值转换 20 4333 18467 0.23 7-24 约分最简分式 15 6728 15335 0.44 7-25 念数字 15 6724 20180 0.33 7-26 单词长度 15 5648 37409 0.15 7-27 冒泡法排序 20 7255 24045 0.30 7-28 猴子选大王 20 6144 13327 0.46 7-29 删除字符串中的子串 20 4798 15074 0.32 7-30 字符串的冒泡排序 20 4752 14741 0.32 7-31 字符串循环左移 20 4527 13605 0.33 7-32 说反话-加强版 20 4030 25470 0.16 7-33 有理数加法 15 4476 10862 0.41 7-34 通讯录的录入与显示 10 4323 19524 0.22 7-35 有理数均值 20 3281 17202 0.19 7-36 复数四则运算 15 2530 10103 0.25 7-37 整数分解为若干项之和 20 2437 4673 0.52 7-38 数列求和-加强版 20 4692 35190 0.13 当前显示1 - 38项,共38项
折半查找(Binary Search),也称为二分查找,是一种在有序数组中查找特定元素的高效算法。其基本思想是将数组分成两部分,然后根据目标值与中间元素的大小关系,确定目标值可能存在的区间,然后继续在该区间内进行查找,直到找到目标值或确定目标值不存在。 ### PTA平台折半查找题目示例及解答 #### 题目描述 在一个有序数组中查找一个特定元素,如果找到则返回其索引,否则返回 -1。 #### 代码实现(Python) ```python def binary_search(arr, target): left, right = 0, len(arr) - 1 while left <= right: mid = (left + right) // 2 if arr[mid] == target: return mid elif arr[mid] < target: left = mid + 1 else: right = mid - 1 return -1 # 测试代码 arr = [1, 3, 5, 7, 9, 11, 13] target = 7 result = binary_search(arr, target) print(result) ``` #### 代码解释 1. **初始化左右指针**:`left` 指向数组的起始位置,`right` 指向数组的末尾位置。 2. **进入循环**:只要 `left` 小于等于 `right`,就继续循环。 3. **计算中间位置**:`mid = (left + right) // 2`。 4. **比较中间元素与目标值**: - 如果 `arr[mid]` 等于 `target`,则返回 `mid`。 - 如果 `arr[mid]` 小于 `target`,则将 `left` 更新为 `mid + 1`。 - 如果 `arr[mid]` 大于 `target`,则将 `right` 更新为 `mid - 1`。 5. **如果循环结束仍未找到目标值**:返回 -1。 ### PTA平台折半查找使用指南 #### 理解题目要求 在PTA平台上,首先要仔细阅读题目描述,明确题目要求,例如查找的数组是否有序、是否需要处理重复元素等。 #### 编写代码 根据题目要求编写折半查找的代码,注意边界条件的处理,例如数组为空、目标值不在数组中等情况。 #### 测试代码 在提交代码之前,使用一些测试用例对代码进行测试,确保代码的正确性。 #### 提交代码 将编写好的代码复制到PTA平台的代码编辑器中,然后提交代码进行评测。
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