Question

我正在使用双链表进行有关图书馆管理的大学项目。双向链表在排序时保存书籍的ID。

我试图计算线性搜索和二进制搜索的最坏情况所花费的时间。结果如下：

Binary search: 0.311ms
Linear search: 0.228ms
[Number of inputs(id's): 10000000]

我的问题：

即使二进制搜索需要进行O（logn）比较，但是由于事实的原因，经过的时间更多，但遍历了O（n）才找到中间值。有没有更好的搜索算法来处理排序的双链表，而不是麻烦的线性搜索？

我的查找二进制搜索所需中间值的实现：

struct node* middle(node* start, node* last) 
{ 
    if (start == NULL) 
        return NULL; 
    struct node* slow = start; 
    struct node* fast = start -> next; 
    while (fast != last) 
    { 
        fast = fast -> next; 
        if (fast != last) 
        { 
            slow = slow -> next; 
            fast = fast -> next; 
        } 
    } 
    return slow; 
}

Answer 1

您的比较必须非常慢才能证明所有导航的合理性。就目前而言，我想不出一种比线性搜索更好的方法。如果您可以更改结构和CRUD，则可以肯定地索引关键点（“ A”从这里开始，“ B”从这里开始，等等），这将使您能够更好地猜测线性搜索的开始和方向。

我认为您会发现，链表（无论是双链还是双链）对于随机查找或按顺序更新都不是一个好选择。使用B树似乎更适合您在问题和评论中概述的情况。

Answer 2

经过的时间更多是由于这样的事实，即经过O（n）遍历直到找到中间值。

在链接列表中插入新元素时，您也可以像跟踪第一个和最后一个一样跟踪中间元素。尽管insert函数会更复杂。
我将使用具有4个字段的链表的结构：

起始节点
中间节点
最后一个节点
长度

Answer 3

二元搜索的比较次数达到了 O（log N）复杂度。与数组一起使用时，访问数组的第i个元素的时间是固定的，因此不会影响整体时间复杂度。

使用列表（单链接或双链接）访问第i个元素需要执行 i 步骤。在您的示例中，访问中间元素的步骤与列表的长度成比例。结果，此搜索的复杂度仍然是 O（log N）比较，但是 O（n）用于选择要比较的项目，这成为主要因素

排序的双向链表中的二进制搜索与线性搜索

3 个答案: