Python programma binārajai meklēšanai (rekursīva un iteratīva)
Īsumā, šis meklēšanas algoritms izmanto elementu kolekcijas priekšrocības, kas jau ir sakārtotas, ignorējot pusi elementu tikai pēc viena salīdzinājuma.
- Salīdziniet x ar vidējo elementu.
- Ja x sakrīt ar vidējo elementu, mēs atgriežam vidējo indeksu.
- Citādi, ja x ir lielāks par vidējo elementu, tad x var atrasties tikai labajā (lielākajā) apakšgrupā aiz vidus elementa. Tad mēs atkal piemērojam algoritmu labajai pusei.
- Ja x ir mazāks, mērķim x jāatrodas kreisajā (apakšējā) pusē. Tātad mēs izmantojam algoritmu kreisajai pusei.
Python programma binārajai meklēšanai, izmantojot rekursīvu
Python3
# Python 3 program for recursive binary search.> # Modifications needed for the older Python 2 are found in comments.> # Returns index of x in arr if present, else -1> def> binary_search(arr, low, high, x):> > # Check base case> > if> high>>> ,> str> (result))> else> :> > print> (> 'Element is not present in array'> )> |
Izvade
Element is present at index 3
Laika sarežģītība : O(log n)
Palīgtelpa : O(pieteikties) [PIEZĪME: Rekursija izveido zvanu steku]
Python programma binārajai meklēšanai, izmantojot iteratīvu
Python3
# Iterative Binary Search Function> # It returns index of x in given array arr if present,> # else returns -1> def> binary_search(arr, x):> > low> => 0> > high> => len> (arr)> -> 1> > mid> => 0> > while> low <> => high:> > mid> => (high> +> low)> /> /> 2> > # If x is greater, ignore left half> > if> arr[mid] low = mid + 1 # If x is smaller, ignore right half elif arr[mid]>x: high = mid - 1 # nozīmē x ir vidum else: return mid # Ja mēs sasniedzam šeit, tad elements neatradās return -1 # Testa masīvs arr = [ 2, 3, 4, 10, 40 ] x = 10 # Funkcijas izsaukuma rezultāts = binary_search(arr, x) if rezultāts != -1: print('Elements atrodas indeksā', str(rezultāts)) else: print('Elements nav masīvā ')>> |
>
Palīgtelpa : O(1) Python programma binārajai meklēšanai, izmantojot iebūvēto bisect moduli
Soli pa solim pieeja:
- Kods importē bisect moduli, kas nodrošina atbalstu binārajai meklēšanai.
- Ir definēta funkcija binary_search_bisect(), kas kā ievadi izmanto masīvu arr un elementu, lai meklētu x.
- Funkcija izsauc bisect_left() funkciju bisect modulim, kas atrod elementa pozīciju sakārtotajā masīvā arr, kur x jāievieto, lai saglabātu sakārtoto secību. Ja elements jau atrodas masīvā, šī funkcija atgriezīs savu pozīciju.
- Pēc tam funkcija pārbauda, vai atgrieztais indekss i atrodas masīva diapazonā un vai šī indeksa elements ir vienāds ar x.
- Ja nosacījums ir patiess, funkcija atgriež indeksu i kā elementa pozīciju masīvā.
- Ja nosacījums ir nepatiess, funkcija atgriež -1, norādot, ka elements masīvā nav.
- Pēc tam kods definē masīvu arr un elementu x, ko meklēt.
- Funkcija binary_search_bisect() tiek izsaukta ar arr un x kā ievadi, un atgrieztais rezultāts tiek saglabāts rezultāta mainīgajā.
- Pēc tam kods pārbauda, vai rezultāts nav vienāds ar -1, norādot, ka elements atrodas masīvā. Ja patiess, tas izdrukā elementa pozīciju masīvā.
- Ja rezultāts ir vienāds ar -1, kods izdrukā ziņojumu, ka elements masīvā nav.
Python3
import>bisect>>def>binary_search_bisect(arr, x):>>i>=>bisect.bisect_left(arr, x)>>if>i !>=>len>(arr)>and>arr[i]>=>=>x:>>return>i>>else>:>>return>->1>>># Test array>arr>=>[>2>,>3>,>4>,>10>,>40>]>x>=>10>># Function call>result>=>binary_search_bisect(arr, x)>>if>result !>=>->1>:>>print>(>'Element is present at index'>,>str>(result))>else>:>>print>(>'Element is not present in array'>)>
Izvade
Element is present at index 3Laika sarežģītība : O(log n)
Palīgtelpa : O(1)