Che cos’è e differenza tra ricerca lineare e ricerca binaria in informatica

In termini di algoritmo di ricerca, può essere indicato come un algoritmo che consente di risolvere un problema di ricerca. Funziona per recuperare informazioni memorizzate generalmente all’interno di diverse strutture di dati o semplicemente calcolate nel problema di ricerca del dominio problematico. Sono generalmente studiati come sottocampi distintivi e vengono valutati e risolti in modo diverso.

Queste si concentrano principalmente sulla ricerca e sul filtraggio di documenti rilevanti per le domande degli esseri umani. Se viene trovato, potrebbe essere eseguita un’operazione pertinente su di esso. In pratica, questo processo può essere classificato in due categorie: ricerca lineare e ricerca binaria (in inglese Linear Search e Binary Search) basata sul meccanismo di attraversamento. In questo articolo, l’obiettivo principale è differenziare la ricerca lineare e la ricerca binaria.

La principale differenza tra ricerca lineare e ricerca binaria è che una ricerca che nell’elenco trova un elemento attraverso la ricerca sequenziale dell’elemento fino a quando nell’elenco non viene trovato l’elemento può essere definita ricerca lineare. D’altra parte, una ricerca che nell’elenco trova ricorsivamente l’elemento centrale può essere descritta come una ricerca binaria.

In altre parole, in informatica una ricerca lineare può essere descritta come un metodo per trovare un elemento generalmente all’interno di un elenco. Controlla in sequenza ogni elemento dell’elenco a meno che non venga trovata una corrispondenza o semplicemente non sia stata cercata l’intera lista. Nel peggiore dei tempi lineare, viene eseguita una ricerca lineare ed effettua al massimo confronti di n. 

Invece, una ricerca binaria può essere descritta come un algoritmo di ricerca che trova la posizione del valore di destinazione all’interno di una matrice ordinata. Nel caso in cui non siano uguali, la metà in cui il bersaglio non si trova viene eliminata. Sulla restante metà, la ricerca continua. 

Che cos’è la ricerca lineare? 

La ricerca lineare è raramente pratica a causa di altri schemi di ricerca e algoritmi come tabelle hash e algoritmi di ricerca binaria. Per tutti tranne l’elenco, consente una ricerca significativamente più veloce. Con n elementi, il caso perfetto è quando il valore e anche il primo elemento dell’elenco sono uguali.  

Nel frattempo, quando il valore non era nell’elenco in cui sono richiesti n confronti è il caso peggiore. Con il valore cercato che si verifica nell’elenco K volte, tutti gli ordinamenti dell’elenco sono uguali. In termini di implementazione della ricerca lineare, è generalmente molto semplice.  

La ricerca lineare è pratica quando l’elenco comprende solo pochi elementi o mentre in un elenco non ordinato la ricerca singola delle prestazioni. Quando nella stessa lista devono essere cercati molti valori, vale la pena preelaborare la lista per usare un metodo più veloce.  

In teoria, anche se altri algoritmi di ricerca potrebbero essere più veloci rispetto alla ricerca lineare in pratica su array di medie dimensioni. Usare qualsiasi altra cosa, potrebbe essere impossibile. Ha senso usarne altri su array più grandi a causa del tempo iniziale per la preparazione. 

Che cos’è la ricerca binaria? 

La ricerca binaria viene eseguita nel tempo logaritmico del caso peggiore e fa 0 confronti in cui il numero dell’elemento è n nell’array. Fatta eccezione per i piccoli array, la ricerca binaria è veloce rispetto alla ricerca lineare. Tuttavia, per applicare la ricerca binaria, l’array deve essere prima ordinato. 

Sono disponibili strutture di dati specializzate progettate per ricerche rapide come tabelle hash che possono essere ricercate in modo più efficiente. Tuttavia, l’uso della ricerca binaria è per la risoluzione di problemi in un intervallo come trovare l’elemento successivo più grande o successivo più piccolo nell’array.  

La ricerca binaria ha numerose varianti. In particolare, la cascata frazionaria accelera le ricerche binarie in più array per lo stesso valore. Nella geometria computazionale e in numerosi altri campi, la cascata frazionaria risolve in modo efficiente una serie di problemi di ricerca.   

L’inizio della ricerca binaria avviene confrontando un elemento nel mezzo dell’array con il valore di destinazione. La sua posizione nell’array viene restituita quando il valore di destinazione corrisponde all’elemento. La ricerca continua nella metà inferiore dell’array del valore target è inferiore rispetto all’elemento. 

Principali differenze tra ricerca lineare e ricerca binaria 

1. Per trovare l’elemento, la ricerca lineare utilizza un approccio iterativo ed è per questo che si chiama approccio sequenziale. Al contrario, la ricerca binaria calcola l’elemento centrale dell’array ed è per questo che utilizza l’approccio conquista e dividi.  
2. La ricerca lineare inizia la ricerca in generale dal primo elemento e alla volta esegue la scansione di un elemento senza passare all’elemento successivo. Al contrario, l’array viene diviso a metà calcolando l’elemento centrale dell’array nella ricerca binaria.  
3. Su qualsiasi struttura di dati lineare come un elenco con collegamento singolo, vettore, elenco con doppio collegamento è possibile eseguire l’implementazione della ricerca lineare. D’altra parte, sulla struttura dati con attraversamento bidirezionale come l’attraversamento avanti e indietro, è possibile eseguire l’implementazione della ricerca binaria.  
4. Quando si tratta di dimensioni, l’uso della ricerca lineare può essere fatto sia su array singolo che multidimensionale. D’altra parte, solo sull’array unidimensionale, è possibile eseguire l’implementazione della ricerca binaria.  
5. La ricerca lineare può essere descritta come una ricerca che nell’elenco trova un elemento attraverso la ricerca sequenziale dell’elemento fino a quando nell’elenco non viene trovato l’elemento. Nel frattempo, la ricerca binaria può essere descritta come una ricerca che nell’elenco trova ricorsivamente l’elemento centrale. 

Conclusioni

Infine, si può concludere che la ricerca lineare e la ricerca binaria sono due delle categorie di algoritmi di ricerca divise in base al meccanismo di attraversamento. La ricerca lineare è meno complessa in quanto l’elemento della ricerca lineare può essere organizzato in qualsiasi ordine. Al contrario, l’elemento deve essere disposto in un ordine specifico nella ricerca binaria. Quando si tratta di efficienza, la ricerca lineare è meno efficiente, mentre la ricerca binaria è più efficiente.  

Il nome alternativo per la ricerca lineare è la ricerca sequenziale. Al contrario, la ricerca logaritmica e la ricerca a mezzo intervallo sono due dei nomi alternativi per la ricerca binaria. La complessità temporale della ricerca lineare è 0 (N), mentre 0 (log2N) è la complessità temporale della ricerca binaria. In termini di dimensioni, la ricerca lineare è generalmente preferita per elenchi di piccole dimensioni. Ma la ricerca binaria è generalmente preferita per elenchi più grandi.