Qidiruv algoritmlari. Axborot izlashning asosiy tamoyillari. K е tma-k е t izlash. Izlashning t е zlashtiririlgan usullari. Reja:  Laboratoriya ishi nazariy ma’lumotlarini o’rganish;  Berilgan topshiriqning algoritmini ishlab chiqish;  C++ dasturlash muhitida dasturni yaratish;  Natijalarni tekshirish;  Hisobotni tayyorlash va topshirish.

2.1. Ma’lumotlarni tuzilmadan qidirish Kompyuterda ma’lumotlarni qayta ishlashda qidiruv asosiy amallardan biri hisoblanadi. Uning vazifasi berilgan argument bo’yicha massiv ma’lumotlari ichidan mazkur argumentga mos ma’lumotlarni topish yoki bunday ma’lumot yo’qligini aniqlashdan iborat. Ixtiyoriy ma’lumotlar majmuasi jadval yoki fayl deb ataladi. Ixtiyoriy ma’lumot (yoki tuzilma elementi) boshqa ma’lumotdan biror bir belgisi orqali farq qiladi. Mazkur belgi kalit deb ataladi. Kalit noyob bo’lishi, ya’ni mazkur kalitga ega ma’lumot jadvalda yagona bo’lishi mumkin. Bunday noyob kalitga boshlang’ich (birinchi) kalit deyiladi. Ikkinchi kalit bir jadvalda takrorlansada u orqali ham qidiruvni amalga oshirish mumkin. Ma’lumotlar kalitini bir joyga yig’ish (boshqa jadvalga) yoki yozuv sifatida ifodalab bitta maydonga kalitlarni yozish mumkin. Agar kalitlar ma’lumotlar jadvalidan ajratib olinib alohida fayl sifatida saqlansa, u holda bunday kalitlar tashqi kalitlar deyiladi. Aks holda, ya’ni yozuvning bir maydoni sifatida jadvalda saqlansa ichki kalit deyiladi. Kalitni berilgan argument bilan mosligini aniqlovchi algoritmga berilgan argument bo’yicha qidiruv deb ataladi. Qidiruv algoritmi vazifasi kerakli ma’lumotni jadvaldan topish yoki yo’qligini aniqlashdan iboratdir. Agar kerakli ma’lumot yo’q bo’lsa, u holda ikkita ishni amalga oshirish mumkin: 1. Ma’lumot yo’qligini indikatsiya qilish (belgilash) 2. Jadvalga ma’lumotni qo’yish. Faraz qilaylik, k – kalitlar massivi. Har bir k(i) uchun r(i) – ma’lumot mavjud. Key – qidiruv argumenti. Unga rec - informatsion yozuv mos qo’yiladi. Jadvaldagi ma’lumotlarning tuzilmasiga qarab qidiruvning bir necha turlari mavjud. 2.2. Ketma-ket qidiruv algoritmi Mazkur ko’rinishdagi qidiruv agar ma’lumotlar tartibsiz yoki ular tuzilishi noaniq bo’lganda qo’llaniladi. Bunda ma’lumotlar butun jadval bo’yicha operativ xotirada kichik adresdan boshlab, to katta adresgacha ketma-ket qarab chiqiladi. Massivda ketma-ket qidiruv (search o’zgaruvchi topilgan element tartib raqamini saqlaydi). Ketma-ket qidiruv algoritmi C++ tilida quyidagicha bo’ladi: int qidiruv(int key){ for (int i=0;i<n; i++) If (k[i]==key) {search=I; return search;} Search=-1; Return search;

}} Massivda ketma-ket qidiruv algoritmi samaradorligini bajarilgan taqqoslashlar soni M bilan aniqlash mumkin. Mmin = 1, Mmax = n. Agar ma’lumotlar massiv yacheykasida bir xil ehtimollik bilan taqsimlangan bo’lsa, u holda Mo’ (n + 1)/2 bo’ladi. Agar kerakli element jadvalda yo’q bo’lib, uni jadvalga qo’shish lozim bo’lsa, u holda yuqorida keltirilgan algoritmdagi oxirgi ikkita operator quyidagicha almashtiriladi. n=n+1; k[n-1]:=key; r[n-1]:=rec; search:=n-1; return search; Agar ma’lumotlar jadvali bir bog’lamli ro’yhat ko’rinishida berilgan bo’lsa (2.1- rasm), u holda ketma-ket qidiruv ro’yhatda amalga oshiriladi. 2.1-rasm. Bir bog’lamli ro’yhatning ko’rinishi Chiziqli bir bog’lamli ro’yhatdan key kalitga mos elementni ketma-ket qidiruv usuli yordamida izlab topish dasturi. Node *q=NULL; Node *p=lst; while (p !=NULL) { if (p->k == key) { search = p; return search; } q = p; p = p->nxt; } Node *s=new Node;; s->k=key; s->r=rec; s->nxt= NULL; if (q == NULL){ s->nxt=lst; lst = s; } else q->nxt = s;

search= s; return search; Ro’yhatli tuzilmaning afzalligi shundan iboratki, ro’yhatga elementni qo’shish yoki o’chirish tez amalga oshadi, bunda qo’shish yoki o’chirish element soniga bog’liq bo’lmaydi, massivda esa elementni qo’shish yoki o’chirish o’rta hisobda barcha elementlarning yarmini siljitishni talab qiladi. Ro’yhatda qidiruvning samaradorligi taxminan massivniki bilan bir xil bo’ladi. Teng bo’lish orqali qidiruv (ikkilik qidiruv) algoritmi Faraz qilaylik, o’sish tartibida tartiblangan sonlar massivi berilgan bo’lsin. Ushbu usulning asosiy g’oyasi shundan iboratki, tasodifiy qandaydir AM element olinadi va u X qidiruv argumenti bilan taqqoslanadi. Agar AM=X bo’lsa, u holda qidiruv yakunlanadi; agar AM X bo’lsa, u holda indekslari M dan katta bo’lgan barcha elementlar kelgusi qidiruvdan chiqarib yuboriladi. M ixtiyoriy tanlanganda ham taklif qilinayotgan algoritm korrekt ishlaydi. Shu sababali M ni shunday tanlash lozimki, tadqiq qilinayotgan algoritm samaraliroq natija bersin, ya’ni uni shunday tanlaylikki, iloji boricha kelgusi jarayonlarda ishtirok etuvchi elementlar soni kam bo’lsin. Agar biz o’rtacha elementni, ya’ni massiv o’rtasini tanlasak yechim mukammal bo’ladi. Misol uchun butun sonlardan iborat, o’sish bo’yicha tartiblangan massivdan ikkilik qidiruv usuli yordamida key kalitga mos elementni izlash dasturini ko’rib chiqamiz. Dastur kodi: #include<iostream> #include<string.h> using namespace std; int main() { int n;cout<<"n=";cin>>n; int k[n]; for(int i=0;i>k[i]; int key, search; cout<<"qidirilayotgan elementni kiriting=";cin>>key; int low = 0; int hi = n-1; int j=0; while (low <= hi) { int mid = (low + hi) / 2;j++;

if (key == k[mid]){ search = mid; cout<<"qidirilayotgan element "<<search+1<<" o’rinda turibdi va u "<<j<<" ta solishtirishda toplidi\n"; system("pause"); exit(0); } if (key < k[mid]) hi = mid - 1; else low = mid + 1; } search=-1; cout<<j<<" ta solishtirish amalga oshirildi va qidirilayotgan element topilmadi\n"; system("pause"); } Dastur natijasi n=6 1 2 3 4 5 6 qidirilayotgan elementni kiriting=6 qidirilayotgan element 6 o'rinda turibdi va u 3 ta solishtirishda toplidi Qidiruv jadvalini qayta tartibga keltirish Umuman olganda, jadvalda har bir elementni qidirish ehtimolligini qandaydir bir qiymat bilan izohlash mumkin. Faraz qilaylik jadvalda qidirilayotgan element mavjud. U holda qidiruv amalga oshirilayotgan jadvalni diskret holatga ega tizim sifatida qarash mumkin hamda unda qidirilayotgan elementni topish ehtimolligi – bu tizim i-chi holati ehtimolligi p(i) deb olish mumkin. Jadvalni diskret tizim sifatida qaraganimizda, undagi taqqoslashlar soni diskret tasodifiy miqdorlar qiymatlarini matematik kutilmasini ifodalaydi. Ma’lumotlar jadvalda quyidagi ko’rinishda tartiblangan bo’lishi lozim: Bu shart taqqoslashlar sonini kamaytirib, samaradorlikni oshiradi. Sababi, ketma-ket qidiruv birinchi elementdan boshlanganligi uchun eng ko’p murojaat qilinadigan elementni birinchiga qo’yish lozim. Qidiruv jadvalini qayta tartibga keltirishning eng