线性搜索被定义为一种顺序搜索算法,从一端开始,遍历列表中的每个元素,直到找到所需的元素,否则搜索将继续,直到数据集的末尾。
线性搜索算法
线性搜索算法如何工作?
在线性搜索算法中:
1、每个元素都被视为该键的潜在匹配项并进行相同检查。
2、如果找到任何元素等于该键,则搜索成功并返回该元素的索引。
3、如果没有找到与键相等的元素,则搜索结果为“未找到匹配项”。
例如:考虑数组arr[] = {10, 50, 30, 70, 80, 20, 90, 40}且key = 30
步骤1:从第一个元素(索引0)开始,将key与每个元素(arr[i])进行比较。
将 key 与第一个元素 arr[0] 进行比较。由于不相等,迭代器将移动到下一个元素作为潜在的匹配项。
将 key 与 arr[0] 进行比较
将 key 与下一个元素 arr[1] 进行比较。由于不相等,迭代器将移动到下一个元素作为潜在的匹配项。
将 key 与 arr[1] 进行比较
步骤2:现在,当将arr[2]与key进行比较时,值匹配。因此,线性搜索算法将产生一条成功消息,并在找到 key 时返回元素的索引(此处为 2)。
将 key 与 arr[2] 进行比较
线性搜索算法的实现:
下面是线性搜索算法的实现:
// Java code for linearly searching x in arr[].
import java.io.*;
class GFG {
public static int search(int arr[], int N, int x)
{
for (int i = 0; i < N; i++) {
if (arr[i] == x)
return i;
}
return -1;
}
// Driver code
public static void main(String args[])
{
int arr[] = { 2, 3, 4, 10, 40 };
int x = 10;
// Function call
int result = search(arr, arr.length, x);
if (result == -1)
System.out.print(
"Element is not present in array");
else
System.out.print("Element is present at index "
+ result);
}
}
输出
元素出现在索引 3 处
线性搜索的复杂度分析:
时间复杂度:
最佳情况:在最好的情况下,键可能出现在第一个索引处。所以最好的情况复杂度是 O(1)
最坏的情况:在最坏的情况下,键可能出现在最后一个索引处,即与列表中开始搜索的末尾相反的位置。因此,最坏情况的复杂度是 O(N),其中 N 是列表的大小。
平均情况: O(N)
辅助空间: O(1),因为除了迭代列表的变量之外,没有使用其他变量。
线性搜索的优点:
1、无论数组是否已排序,都可以使用线性搜索。它可以用于任何数据类型的数组。
2、不需要任何额外的内存。
3、它是一种非常适合小型数据集的算法。
线性搜索的缺点:
线性搜索的时间复杂度为 O(N),这反过来又使得大型数据集的搜索速度变慢。
不适合大型阵列。
什么时候使用线性搜索?
1、当我们处理小数据集时。
2、当您搜索存储在连续内存中的数据集时。