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DAY 19
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搜尋演算法在AI和一般計算領域中都是核心的一部分。無論是在遊戲中找到最佳的移動策略,還是在大型資料庫中找到特定的資料,都需要有效的搜尋策略。

什麼是搜尋演算法?
搜尋演算法是一種方法,用於找到資料集或數據結構中的特定項目的位置。根據問題的不同,有多種不同的搜尋策略,如線性搜尋、二分搜尋等。

常見的搜尋演算法
a. 線性搜尋
這是最簡單的搜尋方法,它逐一檢查每個元素,直到找到所需的元素或檢查完整個列表。

b. 二分搜尋
這需要先排序的資料集。搜索過程中,它持續將資料集分為兩半,直到找到所需的項目或範圍縮小到零。

c. Hash table
通常用於大型資料庫或內存中的快速查找。它使用一個函數將輸入映射到一個特定的位置。

C++中的搜尋

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <iterator>

int linearSearch(const std::vector<int>& vec, int value) {
    auto result = std::find(vec.begin(), vec.end(), value);
    return (result != vec.end()) ? std::distance(vec.begin(), result) : -1;
}

int binarySearch(const std::vector<int>& vec, int value) {
    auto lower = std::lower_bound(vec.begin(), vec.end(), value);
    return (lower != vec.end() && *lower == value) ? std::distance(vec.begin(), lower) : -1;
}

int main() {
    std::vector<int> v = {2, 4, 6, 8, 10};
    
    // 線性搜尋
    int searchValue = 6;
    int index = linearSearch(v, searchValue);
    if(index != -1) {
        std::cout << "Element " << searchValue << " found at index: " << index << std::endl;
    } else {
        std::cout << "Element " << searchValue << " not found." << std::endl;
    }
    
    // 二分搜尋
    searchValue = 8;
    index = binarySearch(v, searchValue);
    if(index != -1) {
        std::cout << "Element " << searchValue << " found at index: " << index << std::endl;
    } else {
        std::cout << "Element " << searchValue << " not found." << std::endl;
    }

    return 0;
}

AI中的搜尋策略
在AI領域中,我們通常尋找的不僅僅是數據結構中的項目。我們可能正在尋找一個策略、一個解決方案或一個最佳移動。因此,AI的搜尋策略可能更為複雜,包括:

  • 深度優先搜尋 (DFS)
  • 廣度優先搜尋 (BFS)
  • A*搜尋
  • 蒙特卡洛樹搜尋 (MCTS)
    這些演算法不僅能在傳統的數據結構中搜尋,還能在更為複雜的領域,如遊戲、路徑規劃和優化問題中,找到最佳的策略或解決方案。

總結
搜尋演算法在計算和AI中都佔有重要的位置。有效的搜尋策略可以大大加速程序的運行,而在AI領域中,它可以幫助我們找到最佳的策略和解決方案。


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