Последовательный поиск в информационном массиве.

Цель работы: изучение метода последовательного поиска.

Методические указания.

Последовательный поиск записей предполагает существование между элементами ИМ отношения следования. При поиске происходит просмотр записей в соответствии с алгоритмом. Для последовательного поиска в массиве К={K1,K2, …,Kn} имеется указатель массива I, 1 £ I £ n. Над указателем выполняются операции первоначального присвоения ему значения, увеличения или уменьшения.

Алгоритм последовательного поиска заключается в последовательном вводе N элементов массива и проверке значений их ключей на равенство аргументу поиска z. Элемент массива, для которого это равенство выполняется, является искомым. Соответствующее значение указателя i выводится на печать.

Если ни один элемент массива не имеет значения ключа, равного заданному аргументу поиска то выводится сообщение, что элемент не найден.

В данной работе в качестве ИМ используется последовательность целых чисел, разрядность которых с учетом знакового разряда не должна превышать 5, а количество элементов массива не должно превышать 50. Ключом элемента является само число. Для удачного поиска необходимо, чтобы значение аргумента поиска было равно значению какого-либо элемента из заданного массива чисел.

Приведем пример последовательного поиска в массиве из 6 чисел, проделанного вручную.

Дано: К={-50; 2; 7; 559; -37;10001}, z =7.

I=1             К(1)= -50               -50¹7

I=2             К(2)=2        2¹7

I=3             К(3)= 7                   7=7

Номер искомого элемента равен 3.

I=4             К(4)=-559              559¹7

I=5             К(5)= -37               -37¹7

I=6             К(6)=10001            10001¹7

Поиск окончен. Из заданного массива лишь элемент с номером 3 соответствует заданному аргументу поиска.

В исходном элементе может быть несколько элементов, ключи которых совпадают с заданным аргументом поиска z. В этом случае данные ключи можно рассматривать как вторичные. При этом для нахождения всех элементов, соответствующих заданному аргументу поиска, необходимо выполнить n сравнений.

Если выбирать лишь первый встретившийся элемент, удовлетворяющий заданному аргументу поиска, то минимальное количество сравнений будет равно I, а максимальное n.

Среднее количество сравнений при одинаковой частоте использования элементов .

Если имеются статические данные о частоте использования элементов, то среднее количество сравнений , где di – частота использования i-той записи.

Если с каждым элементом ИМ связать счетчик числа обращений к нему, то в процессе функционирования эту статическую информацию можно использовать для реорганизации файла. Это приведет к существенному увеличению быстродействия, но потребует дополнительного объема памяти для организации программных структур счетчиков, а также для организации пересылок.

Использования дополнительной информации можно легко избежать, применяя схему “самоорганизующегося файла”. Она позволяет довольно хорошо упорядочить записи без вспомогательных полей для счетчиков путем нахождения нужной записи и перемещения ее в начало файла. Таким образом, часто используемые элементы будут располагаться в начале ИМ.

Блок-схема последовательного поиска представлена в Приложении 6.

Порядок выполнения работы.

1. Ознакомится с общими методическими указаниями и с описаниями данной работы. Ознакомиться по литературе с основными понятиями обработки ИМ, алгоритмами поиска и требованиями к ним

2. Изучить блок-схему метода последовательного поиска.

3. Каждому студенту взять из таблицы 2.1. массив из n ключей {K1,K2, …, Kn} и набор значений аргумента поиска Z которые задаются номером варианта.

4. Провести поиск в заданном массиве вручную (см. пример).

5. Провести поиск в заданном массиве на ЭВМ.

Содержание отчета.

1. Краткое изложение целей и задач лабораторной работы, задачи поиска в ИМ и рассматриваемого метода поиска.

2. Блок-схема алгоритма последовательного поиска.

3. Результаты поиска вручную.

4. Результаты поиска на ЭВМ (распечатка с комментариями).

Контрольные вопросы.

1. Что понимается под обработкой ИМ?

2. В чем заключаются задача поиска в ИМ?

3. Что такое удачный и неудачный поиск?

4. Что такое отношение следования?

5. Накладывается ли на ИМ требование упорядочивания между его элементами?

Таблица 2.1

№

Массив чисел (ключей)