C++:二分法查找数据以及递归

本文介绍了二分查找算法的应用及其实现,并对比了数组与链表这两种数据结构的特点。同时,文中还探讨了递归与循环在算法实现中的优劣。

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以下内容学习于算法图解
二分法查找数据仅在有序数组中有用:
如果给0-n个数字中找出某个数字,则只需要在这里插入图片描述
而依次查找最多需要n步;比如0-100需要7步;
但是在讨论算法的速度时,并非指运行时间而是说随着输入的增加,其运行时间会以什么样的速度增加

算法 的运行时间使用大0法进行表示
在这里插入图片描述
存储多项数据时有两种选择方式:数组和链表
数组:元素的存储地址是连续的;缺点:不易扩大元素数量;预留位置占用内存空间;优点:在查找某个元素时只要知道它的位置很方便;支持随机访问和顺序访问两种方式
链表:每个元素都存储了下个元素的地址,从而使一系列随机的内存地址串在一起;缺点:如果要读取最后一个元素必须要从第一个元素开始进行读取,才能依次知道后面的元素所在的位置;仅支持顺序访问这一种方式
![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20210318111747894.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1poYW5nTEg2Ng==,size_16,color_FFFFFF,t_70
递归和循环:
循环可能性能更好,但是递归结构更清晰

编写递归函数时,必须设定:基线和递归条件,基线条件是指函数不再调用自己,递归条件是指函数调用自己从而避免无限循环;

下面贴一下自己写的二分法查找数据的代码,中间还写了一个简单的递归

#include <string>
#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <math.h>
using namespace std;
//编写函数实现读取外部数据判断最多在有序数组内需要几次找到这个数
int panduan(int a, int len)
{
	int num = 0;
	num = log2(len);
	cout << "最多需要检测次数: " << num << endl;
	return num;
}
//编写函数实现自动对要输入的数据进行二分法检测
int panduan1(int a, int len,int * p)
{
	int num = 0,shiji_num=1;
	cout << "数组中的首位元素: " << *p << endl;

	num = int(len - 1 + *p) / 2;
	while (*p<=len-1)
	{

		cout << "平均值为 " << num << endl;
		if (num == a)
		{
			cout << "猜测值为 " << num << "实际检测用了 " << shiji_num << endl;
			break;
		}
		else if (num > a)
		{
		
				len = num - 2;
				//num = int(num + *p)/2;
				cout << "猜测值靠左当前平均值" << endl;
				shiji_num++;
				num = int(len - 1 + *p) / 2;
		}
		else
		{

			*p = num + 1;
			//num = int(num + *p + len - 1)/2;
			cout << "猜测值靠右当前平均值" << endl;
			shiji_num++;
			num = int(len - 1 + *p) / 2;
		}
	}
	return shiji_num;
}
//编写一个函数实现递归调用
void digui(int a)
{
	cout << "打印当前a值 " << a<<endl;
	if (a <= 0)
	{
		return;
		
	}
	digui(a - 1);
}

int main()
{
	int arr[101] = {};

	for (int i = 0; i < 101; i++)
	{
		arr[i] = i;
	}
	int len = 0, a = 0;
	len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	cout << "数组长度为" << len << endl;
	cout << "请输入您想检测的数据: " << endl;
	cin >> a;
	int max_num = panduan(a, len);
	int* p = &arr[0];
	int shiji_num = panduan1(a, len, p);
	cout << "返回检测次数为" << shiji_num << endl;
	digui(10);
	system("pause");
	return 0;
}
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