基于折半查找算法的研究与改进

折半查找算法是数据结构中有序序列查找中的一个重要算法,可以用比折半法改进的折半法查找性能,明显优于折半查找,在实际应用中可极大提高查找效率.     

基于密文块数组折半查找的B~+树密文数据库索引

为提升密文数据库的查询性能,提出了一种新型的B+树密文数据库索引.通过用密文块数组来组织树节点键值的方法,使节点能容纳的键值数量可以为任意大小,从而不再受加密长度限制.为提高在这种新型B~+树索引节点上的查找速度,设计了密文块数组折半查找算法,它根据密文块数组的特点,通过引入折半查找的思想,解决了原折半查找算法只能在一维数组上进行查找的局限,减少了对密文块的解密量.仿真实验结果表明,该索引比密文块数组顺序查找速度更快.     

一种改进的二分查找算法

当前在有序数列查找中二分查找最为常用,但是二分查找在一些特殊情况下,其查找效率很低,如查找元素是数列中的第一个元素和最后一个元素。针对这种情况,结合数列特性,设计了一种改进的二分查找算法。改进的二分查找算法经理论和实验证明,其平均查找长度介于1和n+1/nlog2(n+1)-1之间,明显优于二分查找的平均查找长度n+1/nlog2(n+1)-1,实现难度比参考文献[1]要容易。     

组合小波分析与神经网络的船舶缆绳载荷预测

通过对几种改进的二分查找算法的分析和总结,提出了一种基于结点群的更为高效的动态二分查找器。该二分查找器不仅使查找效率得以提高,而且使存储结构得以改进,既实现了动态的实时查找,又便于灵活地进行元素尤其是元素群的插入、删除等操作。另外,实验表明,当在大量数据中查找时,该算法明显优于以前改进的所有二分查找算法。     

混合查找算法

本文对数据的比较查找提出混合查找算法，充分利用有序数据局部均匀性的特点，效率优于二分查找。     

区间表的快速查找算法

区间表(表中每一元素表示的是一个范围的数据)的查找是一个常见的问题,在表的长度较小或要查找元素的数量不多的情况下,折半查找是一种不错并且容易实现的算法。但在某些特殊的行业(如电信业)由于要对长度较大的表进行数量巨大的元素的查找,就不得不考虑它的执行效率。在广东电信公用电话管理中心从事的“签约分销商售卡话务”统计中,巧用哈希表来实现大量数据在众多签约分销商售卡记录中的数据查找,将整个查找的总长度较折半查找降低了一个数量级,大大提高了数据查找的效率。     

折半查找算法在电子会议系统调试中的应用

关联性故障代表单元的查找定位是电子会议系统调试的关键环节。为了提高查找定位效率,提出了一种基于折半查找的快速定位算法。通过对电子会议系统中干线上的代表单元可靠度的分析,把代表单元的故障情况转化成随着代表单元数量动态变化的量化数据,构成一组有序的可靠度数据,将工程调试问题转化成数据分析问题,引入折半查找算法,设计高效准确定位故障代表单元的算法,并进行了算法效率分析。该方法操作简单,无需借助特殊工具即可应用于复杂环境下电子会议系统的现场调试。     

一种基于区间约束的折半查找算法

针对变化范围很大而又相对稳定的查找对象,给出一种基于区间约束的折半查找算法。当后一个查找对象在前一个查找对象附近时,在最坏状态和平均状态下,该算法与标准的折半查找算法比较,其查找长度元旦显著减少,而且代价很小。此算法适合用于类似过程控制中的对低频信号的实时查有处理,并在国家级新产品WPJ－3微机频率事故记录装置和WQP－4微机频率继电器中得到了成功的应用。     

折半查找算法在最优化问题中的应用

折半查找是一种常见的静态查找方法,在特定的、有序的查找区间内,通过折半方式不断地缩小查找区间,将区间中间位置的元素与给定元素加以比较,最终确定查找结果.在此传统折半查找基础上,总结了一种抽象化的改进方法,并将此改进后的折半查找算法应用于最优化问题的求解.     

基于分段地址结构的快速路由查找算法

根据IPV6地址结构和骨干路由表特点,分析了原有路由查找算法,基于IPV6的掩码长度和分段地址,采用Hash表和多分支Trie树结构,提出了一种快速的IPV6路由查找算法。根据分段地址和掩码将最常用到的路由前缀按前缀长度设置Hash表,并将前缀值有序存放在表结点中。不仅可以进行前缀长度的二分查找,同时又是其它前缀匹配的索引。对于其他的前缀匹配问题,根据Hash表中的索引到相应的多分支Trie树完成最长前缀匹配。实践证明该算法具有较好的时空效率,可以较好地提高路由查找速度。     

RFID系统中多电子标签防碰撞改进算法

在现有防碰撞算法的基础上提出了一种改进的二进制搜索算法。当读写器检测到碰撞位之后,仅需要记录最高碰撞位和次高碰撞位的位置,并设定这两个位置上的比特数作为下次查询命令,从而使系统的传输数据量、查询次数及传输时间大大减少,提高了系统的吞吐率。仿真结果表明,改进后的算法比二进制搜索算法和动态二进制搜索算法更具优势。     

基于二进制搜索的RFID标签防碰撞算法研究

标签碰撞是射频识别（RFID）技术的常见问题,该问题影响了RFID系统数据通信过程中的数据传输的完整性。目前主要有两类标签防碰撞的算法：基于ALOHA的算法和基于二进制搜索的算法。文中主要对基于二进制搜索的算法做了详细的介绍,包括基本二进制搜索算法,动态二进制搜索算法和后退式动态二进制搜索算法,最后提出了一些算法改进的思路。     

k分搜索的时间复杂度分析

分治策略的思想是将一个规模较大的问题分解为多个形式相同的子问题来解决。搜索是指在一个排好序的数组中寻找与给定数值x相等的元素,传统的搜索算法是遍历,而二分搜索是一种基于分治策略的搜索算法。二分搜索是将数组每次分为相等的两部分,将待查元素x与数组中间的元素比较,若相等则搜索成功;否则将搜索范围缩小为原来的一半,之后以此类推,直到找到待查元素,与遍历相比,二分搜索复杂度明显降低。以二分搜索为基础,每次可以将数组分为更多部分,即k分搜索,探寻k为何值时k分搜索算法的时间复杂度最低,能够对搜索算法进一步优化。通过分析、归纳与证明,得出k分搜索的时间复杂度为O(klog_kn),由于该函数是递增的,因此二分搜索是效率最高的搜索算法,复杂度为O(log₂n);此外,当k=n时,k分搜索退化为遍历,复杂度退化为O(n)。     

Fast approximate matching of binary codes with distinctive bits

Although the distance between binary codes can be computed fast in Hamming space, linear search is not practical for large scale datasets. Therefore attention has been paid to the efficiency of performing approximate nearest neighbor search, in which hierarchical clustering trees (HCT) are widely used. However, HCT select cluster centers randomly and build indexes with the entire binary code, this degrades search performance. In this paper, we first propose a new clustering algorithm, which chooses cluster centers on the basis of relative distances and uses a more homogeneous partition of the dataset than HCT has to build the hierarchical clustering trees. Then, we present an algorithm to compress binary codes by extracting distinctive bits according to the standard deviation of each bit. Consequently, a new index is proposed using compressed binary codes based on hierarchical decomposition of binary spaces. Experiments conducted on reference datasets and a dataset of one billion binary codes demonstrate the effectiveness and efficiency of our method.     

改进的二分法查找

当前有很多的查找算法，其中在对有序数列的查找算法中二分法查找（binary search）是最常用的。利用二分法，在含有n个元素的有序数列中查找一个元素的最大比较次数为[logn]＋1。在很多情况中，在查找之前有序数列分布的很多信息为已知，比如说如果知道了有序数列中每相邻两个元素之差的最大值的一个上界，就可以有比二分法更加有效的查找算法。文章给出了一个称之为改进的二分法查找算法。改进的二分法查找性能明显优于二分法查找，受数列分布的影响，其最坏情况下查找一个元素的最大比较次数在1和[logn]＋1之间，明显优于二分查找的[logn]＋1。在实际应用中利用改进的二分法可以极大地提高查找效率。     

射频识别系统中的防碰撞算法研究

在RFID系统中,为解决多个标签同时与阅读器交换数据所引起的碰撞问题,必须采用一定的防碰撞算法,标签防碰撞技术是RFID系统中的关键技术。详细分析了典型的二进制及动态二进制防碰撞算法原理,并在此基础上提出了一种新的防碰撞算法。该算法根据标签碰撞的特点,充分利用已得到的冲突信息,采用休眠计数的方法,使搜索范围大大缩小,提高了标签的识别效率。性能分析表明,该算法比已有的二进制及动态二进制反碰撞算法具有更明显的优势。     

一个多维数据搜索算法

本文提出了一种使用二叉树组织多维数据的数据结构,在这种结构下提出了一个区域搜索算法,确定空间中给定点的区域内所有在给定数据集中的点,搜索效率与维数无关,算法的平均时间复杂性为O(logn),为了保证算法的效率,提出了一种平衡树操作算法。     

二进制一维矩阵搜索防碰撞算法

针对典型二进制搜索算法存在的搜索次数多、数据传输量大、系统识别效率低的问题,提出了一种二进制一维矩阵搜索防碰撞改进算法。该算法根据检测到的标签碰撞位信息构造二进制搜索矩阵,并确定相应的碰撞位对应值矩阵对标签进行搜索,通过对搜索前缀进行改进,使得读写器与标签之间传输量减少,且在标签识别过程中,碰撞位矩阵及其对应值矩阵需根据碰撞位的改变进行修改,以实现读写器对标签的连续搜索及识别。实例说明及Matlab仿真结果表明,随着标签数目的增加,改进算法的搜索次数和总的数据传输量增加相对较少,系统吞吐率提高,可达66%~78%,系统的识别过程加快。