شرح البحث الخطي

ما هو البحث الخطي؟

افترض أنك حصلت على قائمة أو مجموعة من العناصر. أنت تبحث عن عنصر معين. كيف تفعل ذلك؟

أوجد الرقم 13 في القائمة الموضحة.

البحث الخطي 1

أنت فقط تنظر إلى القائمة وها هي!

البحث الخطي 2

الآن ، كيف يمكنك إخبار الكمبيوتر بالعثور عليه؟

لا يمكن لجهاز الكمبيوتر النظر إلى أكثر من القيمة في لحظة معينة من الوقت. لذلك يأخذ عنصرًا واحدًا من المصفوفة ويتحقق مما إذا كان هو نفس ما تبحث عنه.

البحث الخطي 3

العنصر الأول غير متطابق. لذا انتقل إلى المرحلة التالية.

البحث الخطي 4

وهلم جرا…

يتم ذلك حتى يتم العثور على تطابق أو حتى يتم التحقق من جميع العناصر.

البحث الخطي 5

في هذه الخوارزمية ، يمكنك التوقف عند العثور على العنصر ومن ثم ليست هناك حاجة لمزيد من البحث.

إذن ، كم من الوقت سيستغرق إجراء عملية البحث الخطي؟ في أفضل الأحوال ، قد تكون محظوظًا وربما يكون العنصر الذي تنظر إليه في المركز الأول في المصفوفة!

ولكن في أسوأ الحالات ، يجب أن تنظر إلى كل عنصر قبل أن تجد العنصر في المكان الأخير أو قبل أن تدرك أن العنصر ليس في المصفوفة.

وبالتالي فإن تعقيد البحث الخطي هو O (n).

إذا كان العنصر المراد البحث عنه يعيش في كتلة الذاكرة الأولى ، فسيكون التعقيد: O (1).

يظهر أدناه رمز وظيفة البحث الخطي في JavaScript. ترجع هذه الوظيفة موضع العنصر الذي نبحث عنه في المصفوفة. إذا لم يكن العنصر موجودًا في المصفوفة ، فستُرجع الدالة قيمة خالية.

المثال في Javascript

function linearSearch(arr, item) { // Go through all the elements of arr to look for item. for (var i = 0; i < arr.length; i++) { if (arr[i] === item) { // Found it! return i; } } // Item not found in the array. return null; }

المثال في روبي

def linear_search(target, array) counter = 0 while counter < array.length if array[counter] == target return counter else counter += 1 end end return nil end

المثال في C ++

int linear_search(int arr[],int n,int num) { for(int i=0;i
    

Example in Python

def linear_search(array, num): for i in range(len(array)): if (array[i]==num): return i return -1

Global Linear Search

What if you are searching the multiple occurrences of an element? For example you want to see how many 5’s are in an array.

Target = 5

Array = [ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 5, 7, 8, 9, 5]

This array has 3 occurrences of 5s and we want to return the indexes (where they are in the array) of all of them.

This is called global linear search and you will need to adjust your code to return an array of the index points at which it finds your target element.

When you find an index element that matches your target, the index point (counter) will be added in the results array. If it doesn’t match, the code will continue to move on to the next element in the array by adding 1 to the counter.

def global_linear_search(target, array) counter = 0 results = [] while counter < array.length if array[counter] == target results << counter counter += 1 else counter += 1 end end if results.empty? return nil else return results end end

Why linear search is not efficient

There is no doubt that linear search is simple. But because it compares each element one by one, it is time consuming and therefore not very efficient. If we have to find a number from, say, 1,000,000 numbers and that number is at the last position, a linear search technique would become quite tedious.

So you should also learn about bubble sort, quick sort and other more efficient algorithms.

Other search algorithms:

  • How to implement quick sort
  • Binary search algorithm
  • Jump search algorithm
  • Search algorithms explained with examples
  • Implement a binary search algorithm in Java without recursion
  • More info on search algorithms