18、深入理解搜索与排序算法

深入理解搜索与排序算法

1. 搜索算法概述

搜索算法是计算机科学中最基础且广泛应用的技术之一。无论是查找数据库中的记录，还是在文件系统中定位文件，搜索算法都在幕后默默工作。本文将详细介绍几种常见的搜索算法，并对其性能进行分析。

1.1 顺序搜索算法

顺序搜索（也称为线性搜索）是一种简单直观的搜索方法。它从列表的第一个元素开始，逐个检查每个元素，直到找到目标元素或遍历完整个列表。顺序搜索适用于任何类型的列表，无论是数组还是链表。

顺序搜索的实现

以下是顺序搜索算法的一个简单实现：

template<class elemType>
int seqSearch(const elemType list[], int length, const elemType& searchItem) {
    for (int i = 0; i < length; ++i) {
        if (list[i] == searchItem) {
            return i; // 返回元素的索引
        }
    }
    return -1; // 如果未找到，返回-1
}

性能分析

顺序搜索的最坏情况发生在目标元素位于列表的最后一个位置或根本不存在于列表中，此时需要进行 n 次比较，其中 n 是列表的长度。平均情况下，顺序搜索需要进行 n/2 次比较。因此，顺序搜索的