在未排序的数组中进行前后搜索

未排序数组 - 数组是由相同类型的元素集合组成的数据结构。未排序数组是这样一种结构，其中元素的顺序是随机的，即在插入时，无论先前元素的顺序如何，该元素都会添加到最后一个元素，并且在这样的数组中进行搜索不会受到任何搜索算法的帮助，因为缺乏元素定位的模式。

搜索 - 在数组中搜索意味着在数组中查找特定元素，该元素可以返回所需元素的位置，也可以返回一个 bool 语句，指定该元素是否存在于数组中或不是。

• 前搜索 - 前搜索数组意味着从第 0 个索引（即第一个元素）开始对数组进行线性搜索遍历。

• 反向搜索 - 反向搜索数组意味着从第（n-1）个索引（即最后一个元素）开始对数组进行线性搜索遍历。

问题陈述

给定一个搜索元素 x，查找 x 是否存在于以下情况 -

• 具有相同大小元素的数组，整数数组。

• 具有不同大小元素的数组，字符串数组。

示例 1

Input: x = 4, [6, 1, 4, 10, 2]

Output: TRUE

解释 - 在给定数组中，4 出现在第二个索引处。

示例 2

Input: x = “high”, [“goat”, “ice”, “hgh”]

Output: False

解释 - 在给定的数组中，“high”不存在。

解决方案

如上所述，前向搜索从第一个元素开始，后向搜索从最后一个元素开始。将这两种方法结合在一起，由于同时检查数组的前半部分和后半部分，因此在数组中搜索元素的时间可以减少两倍。

要查找某个元素是否出现在数组中，请将first 和last 定义为数组的第一个和最后一个元素。如果第一个或最后一个元素中的任何一个是所需元素，则返回 true，否则第一个元素递增 1，最后一个元素递减 1，然后继续，直到找到该元素。如果遍历完成时first和last相等，则没有找到该元素则返回false。

伪代码

procedure frontBack (arr[], x)
   first = 0
   last = n - 1
   while first <= last
      If arr[first] == x or arr[last] == x
         ans = true
       end if
      front = front + 1
      last = last - 1
   ans = false
end procedure

示例：C++ 实现

在下面的程序中，我们采用整数数组的第一种情况。获取第一个和后一个变量，同时检查第一个和最后一个元素以找到所需的元素。如果找到该元素，则返回 true，否则转到下一个元素并再次检查。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
// Function to front back search an element in the array
bool frontBack(int arr[], int x){
   int first = 0, last = 9;
   
   // loop execute till the element is found or traversal completes
   while (first <= last){
      if (arr[first] == x || arr[last] == x){
         return true;
      }
      first++;  // Incrementing first
      last--;  // Decrementing last
   }
   return false;
}
int main(){
   int arr[10] = {21, 43, 10, 19, 3, 56, 91, 20, 5, 79};
   int x = 55;
   cout << "In the array : ";
   for (int i = 0; i < 10; i++){
      cout << arr[i] << " ";
   }
   cout << "\nElement " << x;
   if (frontBack(arr, x)){
      cout << " is present.";
   }
   else{
      cout << " is not present.";
   }
   return 0;
}

输出

In the array : 21 43 10 19 3 56 91 20 5 79 
Element 55 is not present.

时间复杂度 - O(n/2)，因为从两侧搜索将时间减少一半。

空间复杂度 - O(1)

示例

在下面的程序中，我们采用字符串数组的第二种情况。获取第一个和后一个变量，同时检查第一个和最后一个元素以找到所需的元素。如果找到该元素，则返回 true，否则转到下一个元素并再次检查。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
// Function to front back search an element in the array
bool frontBack(string arr[], string x){
   int first = 0, last = 9;
   
   // loop execute till the element is found or traversal completes
   while (first <= last)    {
      if (arr[first] == x || arr[last] == x)        {
         return true;
      }
      first++; // Incrementing first
      last--; // Decrementing last
   }
   return false;
}
int main(){
   string arr[4] = {"hi", "high", "goat", "goa"};
   string x = "goat";
   cout << "In the array : ";
   for (int i = 0; i < 4; i++) {
      cout << arr[i] << ", ";
   }
   cout << "\nElement " << x;
   if (frontBack(arr, x)) {
      cout << " is present.";
   }
   else {
      cout << " is not present.";
   }
   return 0;
}

输出

In the array : hi, high, goat, goa, 
Element goat is present.

时间复杂度 - O(n/2)，因为从两侧搜索将时间减少一半。

空间复杂度 - O(1)

结论

总而言之，数组的前后搜索与通常的线性搜索类似，只不过它同时检查两个元素，从而将时间消耗减少了一半。从而将未排序数组中搜索的最坏情况时间复杂度从 O(n) 转换为 O(n/2)。

以上是在未排序的数组中进行前后搜索的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章！