アルゴリズムの勉強: 二分木探索 / Binary Search[AOJ ALDS1_4_A][Ruby/Java]

今回は、『探索 1 | アルゴリズムとデータ構造
』についての記事です。RubyとJavaのサンプルソースを載せています。


概要

binary-search-algorithm

  • 整列済の集合に対して、対象の要素が見つかる(見つからない)まで、半分に集合を分割しながら検索する

特徴

  • 線形探索の計算量がo(n) に対して、二分木探索の計算量はo(log(n)) となる
  • 集まりがメモリに収まるなら、ハッシュにもとづいた探索のほうがよい

AOJ

Javaのサンプルソース

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import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.Arrays;
class Main {
public static void main(String[] args) throws Exception {
BufferedReader r = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
int n = Integer.parseInt(r.readLine());
String[] strArray = r.readLine().split(" ");
int[] arr = new int[n];
for (int i = 0; i < n; i++) {
arr[i] = Integer.parseInt(strArray[i]);
}
Arrays.sort(arr);
int q = Integer.parseInt(r.readLine());
String[] strArray2 = r.readLine().split(" ");
int [] searchArray = new int[q];
for (int i = 0; i < q; i++) {
searchArray[i] = Integer.parseInt(strArray2[i]);
}
int count = 0;
for (int searchNum : searchArray) {
if (binarySearch(arr, searchNum)) {
count++;
}
}
System.out.println(count);
}
private static boolean binarySearch(int[] arr, int searchNum) {
int half = arr.length / 2;
if (arr[half] == searchNum) {
return true;
} else if (arr.length <= 1) {
return false;
} else if (arr[half] > searchNum) {
int[] left = Arrays.copyOfRange(arr, 0, half);
return binarySearch(left, searchNum);
} else {
int[] right = Arrays.copyOfRange(arr, half, arr.length);
return binarySearch(right, searchNum);
}
}
}

Rubyのサンプルソース

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def binary_search(arr, a)
return false if arr.size <= 1 && arr.last != a
mid = (arr.size/2).floor
n = arr[mid]
if a == n
return true
elsif a > n
binary_search(arr[mid..-1], a)
else
binary_search(arr[0..mid-1], a)
end
end
loop do
n = gets.to_i
break if n == 0
arr = gets.split(' ').map(&:to_i).sort
_q = gets.to_i
q_arr = gets.split(' ').map(&:to_i)
count = 0
q_arr.each do |a|
count += 1 if binary_search(arr, a)
end
puts count
end