Python - алгоритмы поиска

Когда вы храните данные в разных структурах данных, поиск является очень простой необходимостью. Самый простой способ оценки - просмотреть каждый элемент в структуре данных и сопоставить его со значением, которое вы ищете. Это называется линейным поиском. Он неэффективен и используется редко, но создание программы для него дает представление о том, как мы можем реализовать некоторые расширенные алгоритмы поиска.

Линейный поиск

В этом типе поиска выполняется последовательный поиск по всем элементам один за другим. Проверяется каждый элемент, и если найдено совпадение, возвращается этот конкретный элемент, в противном случае поиск продолжается до конца структуры данных.

def linear_search(values, search_for):
    search_at = 0
    search_res = False

# Match the value with each data element	
    while search_at < len(values) and search_res is False:
        if values[search_at] == search_for:
            search_res = True
        else:
            search_at = search_at + 1

    return search_res

l = [64, 34, 25, 12, 22, 11, 90]
print(linear_search(l, 12))
print(linear_search(l, 91))

Когда приведенный выше код выполняется, он дает следующий результат:

True
False

Поиск с интерполяцией

Этот алгоритм поиска работает на поиске позиции искомого значения. Чтобы этот алгоритм работал должным образом, сбор данных должен быть в отсортированном виде и равномерно распределен. Первоначально позиция зонда - это позиция самого среднего элемента коллекции. Если обнаружено совпадение, возвращается индекс элемента. Если средний элемент больше, чем элемент, то позиция зонда снова вычисляется в подмассиве справа от среднего элемента. В противном случае элемент ищется в подмассиве слева от среднего элемента. Этот процесс продолжается и с подмассивом до тех пор, пока размер подмассива не уменьшится до нуля.

Существует специальная формула для расчета средней позиции, которая указана в программе ниже.

def intpolsearch(values,x ):
    idx0 = 0
    idxn = (len(values) - 1)

    while idx0 <= idxn and x >= values[idx0] and x <= values[idxn]:

# Find the mid point
	mid = idx0 +\
               int(((float(idxn - idx0)/( values[idxn] - values[idx0]))
                    * ( x - values[idx0])))

# Compare the value at mid point with search value 
        if values[mid] == x:
            return "Found "+str(x)+" at index "+str(mid)

        if values[mid] < x:
            idx0 = mid + 1
    return "Searched element not in the list"


l = [2, 6, 11, 19, 27, 31, 45, 121]
print(intpolsearch(l, 2))

Когда приведенный выше код выполняется, он дает следующий результат:

Found 2 at index 0