怎样确定折半查找判定树
时间: 2025-01-07 07:30:46 浏览: 87
### 构建和确定折半查找(二分查找)的判定树
对于给定的一个有序数组 `r`,其长度为 `n` 并且 `n>0` 时,可以按照如下方式来构建折半查找判定树:
#### 判定树的定义
折半查找判定树是一棵满二叉树,在这棵树中的每一个节点代表一次比较操作的结果。该树用于表示在执行折半查找过程中可能遇到的各种情况。
#### 节点的选择
根结点的位置由中间位置决定,即 `mid=(n+1)/2`[^1]。这里需要注意的是,如果采用编程实现,则通常会使用整数除法计算索引值,因此实际代码中可能是 `mid = (left + right) // 2` 或者更安全的方式防止溢出 `mid = left + (right - left) // 2`。
#### 子树划分
- **左子树**:对应于小于当前中间元素的所有元素组成的序列 `r[1] ~ r[mid-1]` 的折半查找过程;
- **右子树**:对应大于当前中间元素的所有元素构成的新序列 `r[mid+1] ~ r[n]` 执行同样的逻辑继续向下构造;
通过递归地应用上述规则直到处理到单个元素或空区间为止即可完成整个判定树的建立。
下面给出一段 Python 实现的例子,展示如何打印出一棵简单的折半查找判定树结构:
```python
def build_bst(arr, start=0, end=None, depth=0):
if end is None:
end = len(arr) - 1
if start > end:
return ""
mid = (start + end) // 2
indent = " " * depth
tree_str = f"{indent}{arr[mid]}(level={depth})\n"
# Build left subtree
tree_str += build_bst(arr, start, mid - 1, depth + 1)
# Build right subtree
tree_str += build_bst(arr, mid + 1, end, depth + 1)
return tree_str
if __name__ == "__main__":
sorted_array = [i for i in range(1, 8)] # Example array with elements from 1 to 7.
print(build_bst(sorted_array))
```
此程序将会输出一个基于输入列表 `[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]` 创建出来的折半查找判定树的文字描述形式。
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