java 跳转搜索的实现示例

 更新时间:2024年04月01日 11:14:12   作者:csdn_aspnet  
与二分搜索一样,跳转搜索是一种针对排序数组的搜索算法,本文主要介绍了java 跳转搜索的实现示例,文中通过示例代码介绍的非常详细,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧

与二分搜索一样,跳转搜索是一种针对排序数组的搜索算法。基本思想是通过按固定步骤向前跳跃或跳过某些元素来代替搜索所有元素来检查更少的元素(比线性搜索)。例如,假设我们有一个大小为 n 的数组 arr[] 和一个大小为 m 的块(要跳转)。然后我们在索引 arr[0]、arr[m]、arr[2m]…..arr[km] 等中搜索。一旦找到区间 (arr[km] < x < arr[(k+1)m]),我们就从索引 km 执行线性搜索操作来查找元素 x。让我们考虑以下数组:(0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233, 377, 610)。数组长度为 16。

假设要跳转的块大小为 4,跳转搜索将找到值 55,步骤如下:

步骤 1:从索引 0 跳转到索引 4;

步骤2:从索引4跳转到索引8;

步骤3:从索引8跳转到索引12;

步骤 4:由于索引 12 处的元素大于 55,因此我们将跳回到索引 8。

步骤 5:从索引 8 执行线性搜索以获取元素 55。

与线性搜索和二分搜索相比的性能:如果我们将它与线性搜索和二分搜索进行比较,那么它比线性搜索更好,但不比二分搜索更好。

性能递增顺序为:线性搜索 < 跳转搜索 < 二分搜索

要跳过的最佳块大小是多少?在最坏的情况下,我们必须进行 n/m 次跳转,如果最后检查的值大于要搜索的元素,我们会为线性搜索多执行 m-1 次比较。因此,最坏情况下的总比较次数将为((n/m) + m-1)。当 m = ?n 时,函数 ((n/m) + m-1) 的值最小。因此,最佳步长为 m = ?n。 

算法步骤

1、跳转搜索是一种通过跳过数组中的某些步骤来查找已排序数组中的特定值的算法。
2、步骤由数组长度的 sqrt 确定。 

以下是跳跃搜索的分步算法:

1、通过取数组 n 长度的 sqrt 来确定步长 m。
2、从数组的第一个元素开始,跳 m 步,直到该位置的值大于目标值。

  • 一旦找到大于目标的值,就从上一步开始进行线性搜索,直到找到目标或者明确目标不在数组中。
  • 如果找到目标,则返回其索引。如果没有,则返回 -1 表示在数组中未找到目标。 

示例:

// Java program to implement Jump Search.
public class JumpSearch
{
    public static int jumpSearch(int[] arr, int x)
    {
        int n = arr.length;
 
        // Finding block size to be jumped
        int step = (int)Math.floor(Math.sqrt(n));
 
        // Finding the block where element is
        // present (if it is present)
        int prev = 0;
        for (int minStep = Math.min(step, n)-1; arr[minStep] < x; minStep = Math.min(step, n)-1)
        {
            prev = step;
            step += (int)Math.floor(Math.sqrt(n));
            if (prev >= n)
                return -1;
        }
 
        // Doing a linear search for x in block
        // beginning with prev.
        while (arr[prev] < x)
        {
            prev++;
 
            // If we reached next block or end of
            // array, element is not present.
            if (prev == Math.min(step, n))
                return -1;
        }
 
        // If element is found
        if (arr[prev] == x)
            return prev;
 
        return -1;
    }
 
    // Driver program to test function
    public static void main(String [ ] args)
    {
        int arr[] = { 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21,
                    34, 55, 89, 144, 233, 377, 610};
        int x = 55;
 
        // Find the index of 'x' using Jump Search
        int index = jumpSearch(arr, x);
 
        // Print the index where 'x' is located
        System.out.println("\nNumber " + x +
                            " is at index " + index);
    }
} 

输出:

数字 55 位于索引 10
时间复杂度:O(?n) 
辅助空间:O(1)

跳转搜索的优点:

1、比元素均匀分布的数组的线性搜索更好。
2、与大型数组的线性搜索相比,跳跃搜索的时间复杂度较低。
3、跳跃搜索的步数与数组大小的平方根成正比,对于大型数组来说效率更高。
4、与二分搜索或三元搜索等其他搜索算法相比,它更容易实现。
5、跳转搜索适用于元素有序且均匀分布的数组,因为它可以在每次迭代时跳转到数组中更接近的位置。

要点:

1、仅适用于排序数组。
2、所要跳转的块的最佳大小是(?n)。这使得跳转搜索的时间复杂度为O(?n)。
3、跳转搜索的时间复杂度介于线性搜索 ((O(n)) 和二分搜索 (O(Log n)) 之间。
4、二分查找比跳转查找要好,但是跳转查找的优点是我们只需要回溯一次(二分查找可能需要最多 O(Log n) 次跳转,考虑要查找的元素是最小元素或者更大的元素的情况比最小的)。因此,在二分搜索成本高昂的系统中,我们使用跳转搜索。 

到此这篇关于java 跳转搜索的实现示例的文章就介绍到这了,更多相关java 跳转搜索内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家!

相关文章

  • java基本事件处理机制解析

    java基本事件处理机制解析

    这篇文章主要介绍了java基本事件处理机制解析, Java事件处理机制是一种用于处理用户交互和系统事件的编程模型,它基于事件驱动的思想,通过监听和响应事件来实现程序的交互性和动态性,需要的朋友可以参考下
    2023-10-10
  • java swing实现简单的五子棋游戏

    java swing实现简单的五子棋游戏

    这篇文章主要为大家详细介绍了java swing实现简单的五子棋游戏,文中示例代码介绍的非常详细,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下
    2021-03-03
  • 简单讲解在Java编程中实现设计模式中的单例模式结构

    简单讲解在Java编程中实现设计模式中的单例模式结构

    这篇文章主要介绍了简单讲解在Java编程中实现设计模式中的单例模式结构,设计模式是最基本直白简单的一种设计模式,需要的朋友可以参考下
    2016-04-04
  • SpringMVC请求参数的使用总结

    SpringMVC请求参数的使用总结

    在日常使用SpringMVC进行开发的时候,有可能遇到前端各种类型的请求参数,本文主要接介绍了SpringMVC请求参数的使用总结,感兴趣的可以了解一下
    2021-06-06
  • SpringBoot中服务消费的实现

    SpringBoot中服务消费的实现

    本文主要介绍了SpringBoot中服务消费的实现,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧
    2023-07-07
  • Java设计模式之单例模式示例详解

    Java设计模式之单例模式示例详解

    单例模式是最简单也是最基础的设计模式之一,单例模式确保某个类只有一个实例,而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。本文将通过一些示例代码为大家详细介绍一下单例模式,感兴趣的可以了解一下
    2021-12-12
  • Java请求Http接口OkHttp超详细讲解(附带工具类)

    Java请求Http接口OkHttp超详细讲解(附带工具类)

    这篇文章主要给大家介绍了关于Java请求Http接口OkHttp超详细讲解的相关资料,OkHttp是一款优秀的HTTP客户端框架,文中通过代码示例介绍的非常详细,需要的朋友可以参考下
    2024-02-02
  • Java中的双重检查(Double-Check)详解

    Java中的双重检查(Double-Check)详解

    这篇文章主要为大家详细介绍了Java中的双重检查(Double-Check),感兴趣的小伙伴们可以参考一下
    2016-02-02
  • 聊聊@value注解和@ConfigurationProperties注解的使用

    聊聊@value注解和@ConfigurationProperties注解的使用

    这篇文章主要介绍了@value注解和@ConfigurationProperties注解的使用,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教
    2021-09-09
  • 使用JPA单项一对多外键关联

    使用JPA单项一对多外键关联

    这篇文章主要介绍了使用JPA单项一对多外键关联,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教
    2022-06-06

最新评论