算法导论第二章2.1-3答案

查找问题:

输入:n个数的一个序列A= ⟨ a1,a2,… ,an⟩和一个值v;
输出:下标i使得ν= A [ i ]或者当v不在A中出现时,v为特殊值NIL;
编写线性查找的伪代码,扫描序列,寻找V。使用循环不变式,证明您的算法是正确的。确保循环不变量满足三个必要属性。

伪代码如下所示

SEARCH(A, v):
  for i = 1 to A.length
      if A[i] == v
          return i
  return NIL

我将把循环不变量表示为:
A[1…i−1] ν

  • 初始化:

初始时,数组为空,所以讨论他是没有意义的。

  • 保持:

在每一步, 我们知道 A[1…i−1] 不包含 ν. 我们比较v和 A[i].如果他们是相同的我们返回i,这是正确的结果. 否则,程序将继续向下执行。我们已经确保A [A…i-1]不包含v且A [i]与v不同,所以此步骤保留了不变量。

  • 终止:

当时,循环终止。由于i增加1且i> A.length,我们知道A中的所有元素都已经过检查,并且发现v不在里面,然后,我们返回NIL。

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