C言語で検索機能の実装方法

C言語でプログラムを作成する際には、クエリ機能を実現するために以下の方策が利用可能です。

1. 配列またはリストを順番に調べて、要素と目的とする数値を逐一比較して照合する直線探索を使用する。この手法は無秩序なデータコレクションに適している。

#include <stdio.h>

int linearSearch(int arr[], int size, int target) {
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        if (arr[i] == target) {
            return i; // 返回目标值在数组中的索引
        }
    }
    return -1; // 如果没有找到目标值，返回-1
}

int main() {
    int arr[] = {3, 1, 5, 2, 4};
    int target = 5;
    int size = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    
    int result = linearSearch(arr, size, target);
    
    if (result != -1) {
        printf("目标值在数组中的索引为: %d\n", result);
    } else {
        printf("目标值未找到\n");
    }
    
    return 0;
}

1. 2 分探索を利用する: 順序付けられたデータ集合の場合、探索の効率を上げるために2 分探索を利用できます. 2 分探索の考え方は、順序付けられたデータ集合の半分に分けて、ターゲット値と真ん中の要素の大小関係を判断して、ターゲット値がどちら半分にある可能性があるのかを確定し、それからその半分についてもう一度2 分探索を行います. その手順をターゲット値が見つかるまで、あるいはターゲット値が存在しないことが確定するまで繰り返します.

#include <stdio.h>

int binarySearch(int arr[], int size, int target) {
    int left = 0;
    int right = size - 1;

    while (left <= right) {
        int mid = left + (right - left) / 2;

        if (arr[mid] == target) {
            return mid; // 返回目标值在数组中的索引
        } else if (arr[mid] < target) {
            left = mid + 1; // 目标值在右半部分
        } else {
            right = mid - 1; // 目标值在左半部分
        }
    }

    return -1; // 如果没有找到目标值，返回-1
}

int main() {
    int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
    int target = 5;
    int size = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

    int result = binarySearch(arr, size, target);

    if (result != -1) {
        printf("目标值在数组中的索引为: %d\n", result);
    } else {
        printf("目标值未找到\n");
    }

    return 0;
}

線形探索と2分法による検索の実装例を示し、ニーズやデータセットの特徴に応じて適切な手段を選択すると述べています。