本文实例讲述了Python实现的数据结构与算法之基本搜索。分享给大家供大家参考。具体分析如下：

一、顺序搜索

顺序搜索 是最简单直观的搜索方法：从列表开头到末尾，逐个比较待搜索项与列表中的项，直到找到目标项(搜索成功)或者 超出搜索范围 (搜索失败)。

根据列表中的项是否按顺序排列，可以将列表分为 无序列表 和 有序列表。对于 无序列表，超出搜索范围 是指越过列表的末尾；对于 有序列表，超过搜索范围 是指进入列表中大于目标项的区域(发生在目标项小于列表末尾项时)或者指越过列表的末尾(发生在目标项大于列表末尾项时)。

1、无序列表

在无序列表中进行顺序搜索的情况如图所示：


2、有序列表

在有序列表中进行顺序搜索的情况如图所示：


二、二分搜索

实际上，上述orderedSequentialSearch算法并没有很好地利用有序列表的特点。

二分搜索 充分利用了有序列表的优势，该算法的思路非常巧妙：在原列表中，将目标项(target)与列表中间项(middle)进行对比，如果target等于middle，则搜索成功；如果target小于middle，则在middle的左半列表中继续搜索；如果target大于middle，则在middle的右半列表中继续搜索。

在有序列表中进行二分搜索的情况如图所示：


根据实现方式的不同，二分搜索算法可以分为迭代版本和递归版本两种：

1、迭代版本

2、递归版本

三、性能比较

上述搜索算法的时间复杂度如下所示：

可以看出，二分搜索 的性能要优于 顺序搜索。

值得注意的是，Python的成员操作符 in 的时间复杂度是O(n)，不难猜出，操作符 in 实际采用的是 顺序搜索 算法。

四、算法测试

运行结果：

希望本文所述对大家的Python程序设计有所帮助。