Algorithm Design——查找

 C++的Algorithm函数库中存在一系列的查找函数，使用起来很方便：

#include<algorithm>
#include<numeric>
#include<functional>
using namespace std;

int main()
{
    int all[14]={0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 4, 5, 6};
    int *a = find(all, all + 11, 8);//在all的前11个元素中查找8，如果存在，则返回8所对应的指针
    printf_s("%d
", *a);

    int all2[4] = {4, 5, 6};
    a = find_end(all, all + 14, all2 + 0 , all2 + 3);//找到字串all2在all中最后出现的初始位置
    printf_s("位置：%d
", a - all);

    a = find_first_of(all, all + 14, all2 + 0 , all2 + 3);//找到字串all2在all中第一次出现的初始位置
    printf_s("位置：%d
", a - all);

    int *sum=find_if(all,all+10,bind2nd(greater_equal<int>(), 5));//大于或等于5的第一个位置
    printf("%d",sum-all);

    return 0;
}

二分查找是常用的查找方法，快速简洁：

/**
Binary_search主要思想：
    二分查找的主要思路就是设定两个指针start和end分别指向数组元素的收尾两端，
    然后比较数组中间结点arry[mid]和待查找元素。如果待查找元素小于中间元素，
    那么表明带查找元素在数组的前半段，那么将end=mid-1，如果待查找元素大于中间元素，
    那么表明该元素在数组的后半段，将start=mid+1;如果中间元素等于待查找元素，那么返回mid的值。 

Binary_search注意事项：
    （1）二分查找的时间复杂度是O(log(n))，最坏情况下的时间复杂度是O(n)。 
    （2）二分查找的一个条件是待查询的数组是有序的，我们假设这里的数组是升序的。 

下面是Binary_search的递归和非递归版本
*/

#include<cstdio>

using namespace std;

int Binary_search(int arry[], int len, int value)
{
    //如果输入序列空或者长度小于等于0，则直接返回-1
    if(arry == NULL || len <= 0)
        return -1;

    int start = 0;
    int end = len - 1;
    while(start <= end)
    {
        int mid = start + (end - start) / 2;
        if(arry[mid] == value)
            return mid;
        else if(value < arry[mid])
            end = mid - 1;
        else
            start = mid + 1;
    }

    return  -1;
}

int Binary_search_recursion(int  arry[], int value, int start, int end)
{
    if(start > end)
        return -1;

    int mid = start + (end - start) / 2;
    if(arry[mid] == value)
        return mid;
    else if(value < arry[mid])
        return Binary_search_recursion(arry, value, start, mid - 1);
    else
        return Binary_search_recursion(arry, value, mid + 1, end);
}

int Binary_search_recursion(int arry[], int len, int value)
{
    if(arry == NULL || len < 0)
        return -1;

    return Binary_search_recursion(arry, value, 0, len - 1);
}

int main()
{
    int arry[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8};
    int len = sizeof(arry) / sizeof(int);

    int index = Binary_search_recursion(arry, len, 4);
    printf_s("index:%d
", index);

    index = Binary_search_recursion(arry, len, 9);
    printf_s("index:%d
", index);
}