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比较数据排序前后的查找次数

题目：

随机产生 1000 个 1-2000 以内的互不相同的整数，

1）存储于一个数组中（不排序）

2）存储于一个数组中（排序）

分别应用查找运算，要求输入一个查找元素，输出各自的查找比较次数。

要求：

1）查找元素 2

2）查找元素 1000

目的：

练习一下C++的神仙眷侣所提倡的用“类”来表达观点的编程风格。

用类来思考：

查找（CFind）是一个概念，作用于特定的数据（CData），因为数据有各种不同的特性，有排序了的（CDataSorted），和没有排序过的（CDataChaos），对于不同特性的数据，应该应用不同的查找方法， 对于排序过的数据(CDataSorted)，应该使用一种查找方法（CFindBinarySearch）， 对于没有排序过的数据(CDataChaos)，应该使用另一种查找方法（CFindWorker）， 呵呵，所以产生了如下的类图:

+----------+　　　　　　　　　　　　　　 +-------+
+　CFind　 +<>-------------------------->+ CData +
+-+------+-+　　　　　　　　　　　　　　 +---+---+
^　　　^　　　　　　　　　　　　　　　　　 ^
^　　　^　　　　　　　　　　　　　+--------+------+
^　　　^　　　　　　　　　　　　　^　　　　　　　 ^
+-----------+-+　+-+-----------------+　+-----+-------+　 +---+--------+
+ CFindWorker +　+ CFindBinarySearch +　+ CDataSorted +　 + CDataChaos +
+-------------+　+-------------------+　+-------------+　 +------------+

这样的话，用户就可以通过派生CData类来加入新的存储格式的数据，通过派生CFind类来加入新的查找方法了， 不过，一般来说，查找方法都是和数据存储方式紧密耦合的，所以，嘿嘿嘿，..., 请注意我的目的呀，我只是为了练习C++才这样写的，哈哈:) 我想一定会有很多人大骂我白痴的吧，哈哈哈哈~~哈哈哈哈，就当耳旁风，不听。:)

数据的基类：(每个类的实现请在本文提供的源代码中查找)

class CData
{
public:
　　CData();
　　CData(int iNum, int iMax); // generate the data : _v
　　virtual ~CData(){};
　　CData(const CData& rhs);
　　void get_data(vector& v);
protected:
　　vector _v;
private:
　　CData& operator=(const CData& rhs);
　　const int _iMin;
};排序数据类：class CDataSorted : public CData
{
public:
　　CDataSorted(CData rhs);
　　virtual ~CDataSorted(){};
private:
　　CDataSorted();
　　CDataSorted& operator=(const CDataSorted& rhs);
};原始数据类：class CDataChaos : public CData
{
public:
　　CDataChaos(CData rhs);
　　virtual ~CDataChaos(){};
private:
　　CDataChaos();
　　CDataChaos& operator=(const CDataChaos& rhs);
};查找的基类：class CFind
{
public:
　　CFind(const CData& data);
　　virtual ~CFind();
　　virtual bool to_find(int elem, int& num);
protected:
　　CData* _pdata;
private:
　　CFind& operator=(const CFind& rhs);
　　CFind();
};常规查找类：class CFindWorker : public CFind
{
public:
　　CFindWorker(const CData& data);
　　virtual ~CFindWorker(){};
　　virtual bool to_find(int elem, int& num);
private:
　　CFindWorker();
};二分查找类：class CFindBinarySearch : public CFind
{
public:
　　CFindBinarySearch(const CData& data);
　　virtual ~CFindBinarySearch(){};
　　virtual bool to_find(int elem, int& num);
private:
　　CFindBinarySearch(); // BINARY SEARCH
};全局方法：void g_find(CFind* pFind, int elem)
{
　　int num = 0;
　　if ( pFind->to_find(elem, num) )
　　{
　　　　cout << "\tfound " << elem
　　　　　　<< " by " << num << " times."
　　　　　　<< endl;
　　}
　　else
　　{
　　　　cout << "\tNOT found " << elem
　　　　　　<< " by " << num << " times!"
　　　　　　<< endl;
　　}
　　cout << endl;
}
void g_answer(CData* pData, int elem)
{
　　// VC++6 IDE -- add "/GR" to settings
　　if ( dynamic_cast<CDataSorted*>(pData) )
　　{
　　　　CFindBinarySearch* pBin = new CFindBinarySearch(*pData);
　　　　g_find(pBin, elem);
　　　　delete pBin;
　　}
　　else
　　{
　　　　CFindWorker* pWorker = new CFindWorker(*pData);
　　　　g_find(pWorker, elem);
　　　　delete pWorker;
　　}
}

使用方法：

CData* pData = new CData(1000, 2000);
CDataChaos* pDataChaos = new CDataChaos(*pData);
CDataSorted* pDataSorted = new CDataSorted(*pData);
cout << "/- SORTED DATA -/";
g_answer( pDataSorted, 2);
cout << "/- CHAOS DATA -/";
g_answer( pDataChaos, 2);
cout << "/- SORTED DATA -/";
g_answer( pDataSorted, 1000);
cout << "/- CHAOS DATA -/";
g_answer( pDataChaos, 1000);
delete pDataSorted;
delete pDataChaos;
delete pData;可能的执行结果：

/- SORTED DATA -/ NOT found 2 by 10 times!

/- CHAOS DATA -/ NOT found 2 by 1000 times!

/- SORTED DATA -/ found 1000 by 10 times.

/- CHAOS DATA -/ found 1000 by 822 times.

BTW: 唉，最后还是使用了丑陋的dynamic_cast运算符，真是遗憾。我按照孟岩先生的一篇文章，在VC中装了STLport的版本，但是因为SGI-STL的map<>和微软的不同，不知道统一起来用，所以不得不暂时不用STLport的了，自己写宏么？太麻烦了，要是您有什么好办法的话，请一定写信告诉我呀。: ）

本文配套源码

延伸阅读：

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几个数字信号处理算法程序

用C语言描述数据结构

常用分词算法的比较与设想

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