Python数据结构与算法（18）---检索算法

Posted 2021-09-30 李元静

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• 检索算法
• 线性查找
• • 图解线性查找
  • 实战：线性查找

检索算法

数据结构的排序算法，到17篇归并排序就彻底讲解完成。从今天开始，我们将进入全新的数据结构知识，它的名字叫查找算法，也叫检索算法。

检索算法又分为排序检索与非排序检索。排序检索顾名思义就是先排序在进行查找，在数据库的查找中，我们往往都是这么做的。当然非排序检索也存在，只不过效率非常低。

检索算法包括线性查找、二分查找、插值查找、斐波拉契查找、分块查找、哈希查找以及回溯查找7个算法。所以，从18到24篇都是检索算法的内容知识。

下面，我们来介绍今天第1个要讲解的查找算法：线性查找。

线性查找

线性查找，又名Linear Search，顾名思义就是一种顺序的查找方算法，也是所有查找算法中最简单的一个算法。

其具体的原理：从第1个元素开始依次查找比较，若查找成功，返回其元素的索引；若查找失败，则返回查询无果。

当然，线性查找即可以从数列左边开始，也可以从数列右边开始。同时，它的原始数据既可以是排序好的列表，也可以是非排序列表。

图解线性查找

还是与前面的排序算法一样，我们也将查找算法用图解的方式给大家一一展示出来，这样更方便初学者的理解与学习，具体原理图解图下：

如上图所示，我们在该列表中查询元素等于3的索引位置。这里，我们从左边i=0开始查找，如果查找成功，则返回对应的索引位置。

实战：线性查找

因为线性查找太过于简单，我们这里实现2中线性查找，一种是从左边开始查找，一种是从右边开始查找。具体示例如下：

# 从左线性查找
def lef_linear_search(my_list, num):
    n = len(my_list)
    i = 0
    while i < n:
        if my_list[i] == num:
            return i
        i += 1
    return "None"


# 从右线性查找
def right_linear_search(my_list, num):
    n = len(my_list)
    i = n - 1
    while i >= 0:
        if my_list[i] == num:
            return i
        i -= 1
    return "None"


if __name__ == "__main__":
    my_list = [8, 0, 4, 3, 2, 1]
    print("线性查找的原始数列：", my_list)
    print("从左边开始线性查找：", lef_linear_search(my_list, 3))
    print("从右边开始线性查找：", lef_linear_search(my_list, 3))

运行之后，效果如下：