C++搜索算法（二）、插值查找

插值查找

1、概述

插值搜索类似于人们搜索电话的方法名称的目录（书籍条目排序的关键字值）：
在每个步骤中，算法计算剩余搜索空间中的位置，根据搜索边界处的关键字值，搜索项可能是空间和搜索关键字的值，通常通过线性插值。然后将在该估计位置实际找到的关键值与所寻求的关键值。如果不相等，则取决于相比之下，剩余的搜索空间被减少到或在估计位置之后。只有在计算关键值之间的差异大小是合理的。

实现

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <functional>
using namespace std;

/**
 * @namespace search
 * @brief 搜索算法
 */
namespace search
{
    /**
     * @namespace binary_search
     * @brief 插值查找算法
     */
    namespace interpolation_search
    {
        /**
         *@brief 实现插值搜索的主函数
         *@param arr要搜索的向量
         *@param 要搜索的val值
         *@return 向量arr中val的索引
         */
        int interpolationSearch(const std::vector<int>& arr, int number)
        {
            int size = arr.size();
            int low = 0, high = (size - 1);

            while (low <= high && number >= arr[low] && number <= arr[high]) 
            {
                if (low == high) 
                {
                    if (arr[low] == number) 
                    {
                        return low;
                    }
                    return -1;
                }

                // 在考虑均匀分布的情况下探索黄金比例位置 0.618
                int pos = low + (high - low) / (arr[high] - arr[low]) * (number - arr[low]);

                if (arr[pos] == number)    // 找到目标
                {
                    return pos; 
                }
                if (arr[pos] < number)     // 节点在区间[arr[pos], arr[high]]之间
                {
                    low = pos + 1; 
                }
                else                       // 节点在区间[arr[low], arr[pos]]之间
                {
                    high = pos - 1; 
                }
            }
            return -1;
        }

        void testinterpolationsearch()
        {
            std::vector<int> arr = { 10, 12, 13, 16, 18, 19, 20, 21, 1, 2, 3, 4, 22, 23, 24, 33, 35, 42, 47 };
            std::sort(arr.begin(), arr.end());
            int number = 33;
            int derived_answer = search::interpolation_search::interpolationSearch(arr, number);
            std::cout << "元素33位于动态数组中的第[" << derived_answer << "]位" << std::endl;     // 15
        }
    }  // namespace interpolation_search

}  // namespace search



int main()
{
    search::interpolation_search::testinterpolationsearch();
    return 0;
}