数据结构与算法——线性查找法

news2025/1/24 22:30:39

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文章目录

- 一、线性查找法
- 二、使用泛型
- 三、使用自定义类
- 本篇小结

一、线性查找法

基本概念：线性查找又称顺序查找，是一种最简单的查找方法，它的基本思想是 从第一个记录开始，逐个比较记录的关键字，直到和给定的 K 值相等，则查找成功；若比较结果与文件中 n 个记录的关键字都不等，则查找失败

例如：我们想在 data 数组中查找 16，那么我们可以使用线性查找法进行逐一查找

在这里插入图片描述

代码实现：

我们把 LinearSearch 的构造函数声明为私有的，这样在其他类中就无法调用LinearSearch。我们把 search 函数定义为静态的，这样就不需要进行实例化，而是直接通过类来调用

我们通过 for 循环遍历 data 数组，当 data 数组的索引 i 对应的值等于我们的目标值 target 时，就返回得到的索引位置，否则返回 -1

public class LinearSearch {
    private LinearSearch() {}
    public static int search(int[] data, int target) {
        for (int i = 0; i < data.length; i++) {
            if (data[i] == target) {
                return i;
            }
        }
        return -1;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] data = {24, 18, 12, 9, 16, 66, 32, 4};

        int res1 = LinearSearch.search(data, 16);
        System.out.println(res1);

        int res2 = LinearSearch.search(data, 6);
        System.out.println(res2);
    }
}

在这里插入图片描述

二、使用泛型

上面的实现方式只是针对于 int 类型，如果我们想针对各种类型就可以使用泛型来实现

但要注意，在使用泛型时，不能存放基本数据类型，只能存放类对象

扩展：

equals()：用来检测两个对象是否相等，即两个对象的内容是否相等
==：用于比较引用和比较基本数据类型时具有不同的功能
- （1）、基础数据类型：比较的是他们的值是否相等，比如两个int类型的变量，比较的是变量的值是否一样。
- （2）、引用数据类型：比较的是引用的地址是否相同，比如说新建了两个User对象，比较的是两个User的地址是否一样。

public class LinearSearch {
    private LinearSearch() {}
    public static <E> int search(E[] data, E target) {
        for (int i = 0; i < data.length; i++) {
            if (data[i].equals(target)) {
                return i;
            }
        }
        return -1;
    }

    public static void main(String[] args) {
    	// 存放类对象
        Integer[] data = {24, 18, 12, 9, 16, 66, 32, 4};

        int res1 = LinearSearch.search(data, 16);
        System.out.println(res1);

        int res2 = LinearSearch.search(data, 6);
        System.out.println(res2);
    }
}

在这里插入图片描述

三、使用自定义类

equlas 方法默认比较的是 两个类对象的地址，如果我们希望比较两个类对象的字符串，那么 equals 就不再那么好用了，这时候我们需要 重写 equals 方法

我们期望调用 LinearSearch 方法查找 Student 类对象的字符串

public class LinearSearch {
    private LinearSearch() {}
    public static <E> int search(E[] data, E target) {
        for (int i = 0; i < data.length; i++) {
            if (data[i].equals(target)) {
                return i;
            }
        }
        return -1;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Student[] students = {
                new Student("前端杂货铺"),
                new Student("后端杂货铺"),
                new Student("全栈杂货铺")
        };
        Student zahuopu = new Student("前端杂货铺");
        int res3 = LinearSearch.search(students, zahuopu);
        System.out.println(res3);
    }
}

由于equlas 方法默认比较的是 两个类对象的地址，所以我们需要新建 Student.java 文件，重写 equals 方法，注意重写的方法添加 @Override 注解，养成良好的编码习惯

equals 函数为 Object 父类的一个函数，我们想要覆盖 equals 方法，那么传入的参数的类型也要是 Object

加判断的是为了预防 Student another = (Student)student 强转失败抛异常

public class Student {
    private String name;
    public Student(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object student) {
    	// 判断当前类的对象是否为student对象
        if (this == student) {
            return true;
        }
        // 判断student对象是否为空
        if (student == null) {
            return false;
        }
        // 当前的类对象是否等于student的类对象
        if (this.getClass() != student.getClass()) {
            return false;
        }
        // 把 student 强制转换成 Student
        Student another = (Student)student;
        // 比较 name，下面的 equals 调用的 String 下的方法
        return this.name.equals(another.name);
    }
}