4、搜索算法入门与实践

搜索算法入门与实践

1. 搜索的基本概念

搜索是指在一组项目中查找特定项的过程。这个过程可以是在文件中查找关键词、在数据库中查找记录、在树中查找节点或在数组中查找值等。在现代计算机科学中，搜索算法扮演着至关重要的角色，尤其是在处理大规模数据时，高效的搜索算法可以显著提升系统的性能。

为什么搜索很重要？

想象一下你在一座藏书量巨大的图书馆中寻找一本书。面对数百万本书，如何快速找到那本特定的书？你会先根据书名的首字母缩小搜索范围，再逐步精确到具体的书名。这个过程就是一种简单的启发式搜索方法，它有效地减少了搜索空间。同样，计算机存储了大量的信息，为了高效地检索这些信息，我们需要非常高效的搜索算法。

为了提高搜索效率，通常会将数据保持在适当的顺序中。例如，通过排序可以使数据更有条理，从而更容易查找。排序是使数据组织化的过程之一，它可以帮助我们更快地找到所需的信息。

2. 线性搜索

线性搜索是最基础的搜索算法，适用于无序和已排序的输入。

线性搜索 - 无序输入

当数组的元素没有排序时，如果我们想要搜索一个特定的值，我们需要扫描整个数组直到找到所需的值。这种算法被称为无序线性搜索。它的主要问题是性能较差，尤其是在最坏情况下时间复杂度为 ( O(n) )，即当所需元素位于数组的最后一个位置时。

示例代码

def linearSearchUnsorted(arr, value)
  i = 0
  size = arr.size
  while i < size
    if v