JavaScript数据结构与算法之检索算法示例【二分查找法、计算重复次数】

快速排序与二分查找实现

/*只需要查找元素是否存在数组，可以先将数组排序，再使用二分查找法*/
function qSort(arr){
  if (arr.length == 0) {
    return [];
  }
  var left = [];//存储小于基准值
  var right = [];//存储大于基准值
  var pivot = arr[0];
  for (var i = 1; i < arr.length; i++) {
    if (arr[i] < pivot) {
      left.push(arr[i]);
    } else {
      right.push(arr[i]);
    }
  }
  return qSort(left).concat(pivot, qSort(right));//递归
}
/*二分查找法,基本原理如下：
* 将数组的第一个位置设置为下边界(0).将数组的最后一个元素所在的位置设置为上边界(数组的长度减1)。
* 若下边界等于或小于上边界，则做如下操作：
*  （1）.将中点设置为(上边界加上下边界) 除以2.
*  (2). 如果中点的元素小于查询的值，则将下边界设置为中点元素所在下标加1.
*  (3). 如果中点的元素大于查询的值，则将上边界设置为中点元素所在下标减1.
*  (4). 否则中点元素即为要查找 的数据，可以进行返回。*/
function binSearch(arr,data) {
  var lowerBound = 0;
  var upperBound = arr.length - 1;
  while(lowerBound <= upperBound) {
    var mid = Math.floor((upperBound + lowerBound)/2);
    if(arr[mid] < data) {
      lowerBound = mid + 1;
    }else if(arr[mid] > data) {
      upperBound = mid - 1;
    }else {
      return mid;
    }
  }
  return -1;
}
/*
*计算重复次数
*当binSearch()函数找到某个值时，如果在数据集中还有其他相同的值出现，那么该函数会定位在类似值的附近。
*换句话说，其他相同的值可能会出现已找到值的左边或右边。
*如果在数据集中能找到这个值，那么这个函数将开始通过两个循环来统计这个值出现的次数。
*第一个循环向下遍历数组，统计找到的值出现的次数，当下一个值与要查找的值不匹配时则停止计数。
*第二个循环向上遍历数组，统计找到的值出现的次数，当下一个值与要查找的值不匹配时则停止计数。
* */
function count(arr, data) {
  var count = 0;
  var position = binSearch(arr, data);
  if (position > -1) {
    ++count;
    for (var i = position-1; i > 0; --i) {
      if (arr[i] == data) {
        ++count;
      }
      else {
        break;
      }
    }
    for (var i = position+1; i < arr.length; ++i) {
      if (arr[i] == data) {
        ++count;
      }
      else {
        break;
      }
    }
  }
  return count;
}
var nums = [90,43,49,15,23,2,70,23,20,95,69,23,29,26];
var list = qSort(nums);
console.log(list);
var findnum = 23;
console.log("需要查找的数据为: " + findnum);
var retVal = binSearch(list, findnum);
if (retVal >= 0) {
  console.log( "找到 " + findnum + "的位置为： "+retVal);
}else {
  console.log(" is not in array.");
}
console.log(findnum + "重复次数为"+count(list, findnum));