设置哨兵是为了减少比较次数,省去对下标越界的判断。

应用:假设一个乱序数组,需要查找一个元素是否在该数组中,这时需要用到顺序查找,也就是遍历数组。

一般情况下我们会写下如下代码:

int Sequential_Search(int *a,int n,int key)  
{  
    //数组从1开始  
    int i;  
    for(int i=1;i<=n;i++)  
    {  
        if(a[i]==key)  
            return i;  
    }  
    return 0;//查找失败  
}  

有的数据结构书上,会运用哨兵元素,改成这样的代码:

int Sequential_Search2(int *a int n,int key)  
{  
    int i=0;  
    a[0]=key;//哨兵  
    i=n;  
    while(a[i]!=key)  
    {  
        i--;  
    }  
    return i;//返回0就是查找失败  
}  

仔细看来没有什么差别,但是来看下我测试的运行时间,数组有10亿个元素。

  • 方案1:3.494s 3.202s 3.216s 3.237s
  • 方案2:2.332s 2.307s 2.24s 2.194s

为什么基本一样的代码,方案2比方案1性能提升了30%~40%左右???

循环中,方案1有3条指令而方案2有两条指令,少了i<n这个比较操作,所以方案2性能得到了提升,这也是哨兵元素的妙用

大话数据结构的原文“

这种查找方法在查找方向的尽头设置哨兵元素,免去了查找过程中每次比较后都要判断查找位置是否越界的小技巧,看似与原先差别不大,但是总数据较多时,效率提高很明显,是非常好的编程技巧

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