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comments: true
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# 10.1. 线性查找
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「线性查找 Linear Search」是一种最基础的查找方法，其从数据结构的一端开始，依次访问每个元素，直到另一端后停止。
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## 10.1.1. 算法实现
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线性查找实质上就是遍历数据结构 + 判断条件。比如，我们想要在数组 `nums` 中查找目标元素 `target` 的对应索引，那么可以在数组中进行线性查找。
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=== "Java"
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```java title="linear_search.java"
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[class]{hashing_search}-[func]{linearSearchArray}
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```
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=== "C++"
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```cpp title="linear_search.cpp"
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/* 线性查找（数组） */
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int linearSearchArray(vector<int>& nums, int target) {
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// 遍历数组
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for (int i = 0; i < nums.size(); i++) {
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// 找到目标元素，返回其索引
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if (nums[i] == target)
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return i;
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}
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// 未找到目标元素，返回 -1
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return -1;
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}
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```
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=== "Python"
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```python title="linear_search.py"
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[class]{}-[func]{linear_search_array}
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```
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=== "Go"
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```go title="linear_search.go"
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/* 线性查找（数组） */
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func linearSearchArray(nums []int, target int) int {
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|
// 遍历数组
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for i := 0; i < len(nums); i++ {
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|
// 找到目标元素，返回其索引
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if nums[i] == target {
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return i
|
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}
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}
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// 未找到目标元素，返回 -1
|
|
|
return -1
|
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}
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```
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=== "JavaScript"
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```js title="linear_search.js"
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/* 线性查找（数组） */
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function linearSearchArray(nums, target) {
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|
// 遍历数组
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for (let i = 0; i < nums.length; i++) {
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|
// 找到目标元素，返回其索引
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|
if (nums[i] === target) {
|
|
|
return i;
|
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|
}
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|
}
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|
// 未找到目标元素，返回 -1
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|
return -1;
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|
}
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```
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=== "TypeScript"
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```typescript title="linear_search.ts"
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|
/* 线性查找（数组）*/
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|
function linearSearchArray(nums: number[], target: number): number {
|
|
|
// 遍历数组
|
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|
for (let i = 0; i < nums.length; i++) {
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|
|
// 找到目标元素，返回其索引
|
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|
if (nums[i] === target) {
|
|
|
return i;
|
|
|
}
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|
|
}
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// 未找到目标元素，返回 -1
|
|
|
return -1;
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|
}
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```
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=== "C"
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```c title="linear_search.c"
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```
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=== "C#"
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```csharp title="linear_search.cs"
|
|
|
/* 线性查找（数组） */
|
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|
int linearSearchArray(int[] nums, int target)
|
|
|
{
|
|
|
// 遍历数组
|
|
|
for (int i = 0; i < nums.Length; i++)
|
|
|
{
|
|
|
// 找到目标元素，返回其索引
|
|
|
if (nums[i] == target)
|
|
|
return i;
|
|
|
}
|
|
|
// 未找到目标元素，返回 -1
|
|
|
return -1;
|
|
|
}
|
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```
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=== "Swift"
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|
|
|
|
|
```swift title="linear_search.swift"
|
|
|
/* 线性查找（数组） */
|
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func linearSearchArray(nums: [Int], target: Int) -> Int {
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|
|
// 遍历数组
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|
for i in nums.indices {
|
|
|
// 找到目标元素，返回其索引
|
|
|
if nums[i] == target {
|
|
|
return i
|
|
|
}
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|
|
}
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|
|
// 未找到目标元素，返回 -1
|
|
|
return -1
|
|
|
}
|
|
|
```
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=== "Zig"
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```zig title="linear_search.zig"
|
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```
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再比如，我们想要在给定一个目标结点值 `target` ，返回此结点对象，也可以在链表中进行线性查找。
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=== "Java"
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|
```java title="linear_search.java"
|
|
|
[class]{hashing_search}-[func]{linearSearchLinkedList}
|
|
|
```
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|
|
|
|
=== "C++"
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|
|
|
|
|
```cpp title="linear_search.cpp"
|
|
|
/* 线性查找（链表） */
|
|
|
ListNode* linearSearchLinkedList(ListNode* head, int target) {
|
|
|
// 遍历链表
|
|
|
while (head != nullptr) {
|
|
|
// 找到目标结点，返回之
|
|
|
if (head->val == target)
|
|
|
return head;
|
|
|
head = head->next;
|
|
|
}
|
|
|
// 未找到目标结点，返回 nullptr
|
|
|
return nullptr;
|
|
|
}
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|
```
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|
|
|
=== "Python"
|
|
|
|
|
|
```python title="linear_search.py"
|
|
|
[class]{}-[func]{linear_search_linkedlist}
|
|
|
```
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|
|
=== "Go"
|
|
|
|
|
|
```go title="linear_search.go"
|
|
|
/* 线性查找（链表）*/
|
|
|
func linerSearchLinkedList(node *ListNode, target int) *ListNode {
|
|
|
// 遍历链表
|
|
|
for node != nil {
|
|
|
// 找到目标结点，返回之
|
|
|
if node.Val == target {
|
|
|
return node
|
|
|
}
|
|
|
node = node.Next
|
|
|
}
|
|
|
// 未找到目标元素，返回 nil
|
|
|
return nil
|
|
|
}
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
=== "JavaScript"
|
|
|
|
|
|
```js title="linear_search.js"
|
|
|
/* 线性查找（链表）*/
|
|
|
function linearSearchLinkedList(head, target) {
|
|
|
// 遍历链表
|
|
|
while(head) {
|
|
|
// 找到目标结点，返回之
|
|
|
if(head.val === target) {
|
|
|
return head;
|
|
|
}
|
|
|
head = head.next;
|
|
|
}
|
|
|
// 未找到目标结点，返回 null
|
|
|
return null;
|
|
|
}
|
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|
```
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|
|
|
=== "TypeScript"
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|
|
|
|
|
```typescript title="linear_search.ts"
|
|
|
/* 线性查找（链表）*/
|
|
|
function linearSearchLinkedList(head: ListNode | null, target: number): ListNode | null {
|
|
|
// 遍历链表
|
|
|
while (head) {
|
|
|
// 找到目标结点，返回之
|
|
|
if (head.val === target) {
|
|
|
return head;
|
|
|
}
|
|
|
head = head.next;
|
|
|
}
|
|
|
// 未找到目标结点，返回 null
|
|
|
return null;
|
|
|
}
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
=== "C"
|
|
|
|
|
|
```c title="linear_search.c"
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
=== "C#"
|
|
|
|
|
|
```csharp title="linear_search.cs"
|
|
|
/* 线性查找（链表） */
|
|
|
ListNode? linearSearchLinkedList(ListNode head, int target)
|
|
|
{
|
|
|
// 遍历链表
|
|
|
while (head != null)
|
|
|
{
|
|
|
// 找到目标结点，返回之
|
|
|
if (head.val == target)
|
|
|
return head;
|
|
|
head = head.next;
|
|
|
}
|
|
|
// 未找到目标结点，返回 null
|
|
|
return null;
|
|
|
}
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
=== "Swift"
|
|
|
|
|
|
```swift title="linear_search.swift"
|
|
|
/* 线性查找（链表） */
|
|
|
func linearSearchLinkedList(head: ListNode?, target: Int) -> ListNode? {
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|
|
var head = head
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|
// 遍历链表
|
|
|
while head != nil {
|
|
|
// 找到目标结点，返回之
|
|
|
if head?.val == target {
|
|
|
return head
|
|
|
}
|
|
|
head = head?.next
|
|
|
}
|
|
|
// 未找到目标结点，返回 null
|
|
|
return nil
|
|
|
}
|
|
|
```
|
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=== "Zig"
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|
```zig title="linear_search.zig"
|
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```
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## 10.1.2. 复杂度分析
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**时间复杂度 $O(n)$** ：其中 $n$ 为数组或链表长度。
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**空间复杂度 $O(1)$** ：无需使用额外空间。
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## 10.1.3. 优点与缺点
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**线性查找的通用性极佳**。由于线性查找是依次访问元素的，即没有跳跃访问元素，因此数组或链表皆适用。
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**线性查找的时间复杂度太高**。在数据量 $n$ 很大时，查找效率很低。
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