折半查找及其改进算法与数据结构课程设计模板.doc

知识点内容： 折半查找，又称为二分查找，是一种在有序数组中查找特定元素的高效算法。其基本思想是将待查找区间分成两半，通过比较中间元素与目标值的大小，从而确定待查找值是在左半区间还是右半区间，进而缩小查找范围，直到找到目标值或者确定该元素不存在于数组中。由于其时间复杂度为O(log n)，比线性查找的O(n)要低很多，在处理大量数据时能显著提高效率。 本课程设计主要包含以下几个方面的内容： 1. 问题描述：明确查找定义，即在一个有序集合中根据给定的关键字查找特定元素的过程。在实现中，需要读取数据文件，建立查找表，并设计折半查找及其改进算法。 2. 基础要求：涵盖了查找表的存储结构选择、递归和非递归折半查找算法的设计、基于区间约束的改进查找算法设计和三分查找算法设计。 3. 测试数据：给出了一个具体的测试数据文件in.txt，其中包含100个有序排列的数字，以及四个具体的查找测试用例。 4. 算法思想：描述了折半查找的算法思想，改进算法思想和三分查找算法思想。改进算法思想包含使用区间上下界的计算来缩小查找范围，而三分查找则是每次选取区间的三分之一处进行比较，进一步缩小范围。 5. 模块划分：对程序进行了模块化设计，包括数据文件读取、表的销毁、非递归和递归的折半查找算法、改进的折半查找算法以及三分查找算法等关键模块。 6. 数据结构：定义了查找表的数据类型，包括关键字类型定义和查找表的结构体定义，包括数组指针和长度信息。 7. 源程序部分提供了查找算法的基本框架，包括查找表类型定义和文件数据读取函数，以及对查找函数的调用入口。 通过这些内容，学生可以加深对折半查找及其改进算法的理解，并通过实际的编程实现加深对数据结构中查找表操作的认识。