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广西大龙测绘施工培训学校
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特色:一、实战训练、小班授课,是我们的培训特色。手把手,,让你在短期内掌握工程测量的技能。
二、从实际工程图纸入手,只教有用技术,成为学员后,终身免费学习相同课程,不限学时。
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学费:循环授课,本期学不会,下期不再收取学费。具体费用请来电咨询刘老师;
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就业:本专业适合在地质勘察院、建筑设计院、建筑企业、房地产开发公司、建设工程监理公司、建设工程造价咨询公司及其他企、事业单位从事建筑工程等测量工作。
实战:专门培养实战从业技能,采用实际工程项目,作为授课实训案例,工作模式授课,培训过程就是实习过程,学完即可具备上岗就业的技能。
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今日测量教学小文章
(算法)对半查找在工程测量中的应用
对半查找在计算机算法中也称为二分查找,在我们的微信公众号文章《您也可以搞定线路反算》以及《快速读取塔尺读数》两篇文章中都提到了使用对半查找的方法,是计算机算法在工程测量中的典型应用。本文详解这种算法。
01
两种查找方法
在计算机算法中,查找主要有线性查找和对半查找两种。
线性查找主要针对无序的数据序列。如在下面的数据列中找到8这个数字:
12,16,23.5,17,8,23,45...
或者在如下字符序列中找到“bc”:
skljojlkiolwiebclsopeipo...
这种无序的序列查找只好采用线性查找了,即依次查找。可以从头到尾开始查找,也可以从尾到头开始查找,也可以将数据按一定间距分成几部分来查找,最坏的情况都要查询n次,算法复杂度为O(n)。
*算法复杂度:解决某一问题的计算规模。即要进行多少次基本计算,针对不同问题,基本计算定义不同。
在当数据是有序的情况下,使用对半查找。
如在下列数据中找到数字5:
1,2,3.2,5,6,8,12
如果数据是无序的,在可以依据升降序的情况将数据排序,然后再使用对半查找。
在这个例子中有7个数据,根据你设定的非整取舍规则,对半的位置(7/2=3.5)可以为3也可以为4。
当为3时,查到3.2,小于查找对象5,前面部分舍弃,只关注后面部分。后面部分查找位置(4/2=2)找到6,大于5,后面部分舍去,只查找剩下的两个,再查找1次即可。
当为4时,则刚好查到5,一次即可找到。
很显然,对于对半查找,其算法复杂度为O(logn)。
02
对半查找的威力
线性查找算法的复杂度为O(n),对半查找的算法复杂度为O(logn),两者有着指数级差别。为直观起见,我们举一个工程测量中的例子。
针对一般缓和曲线长度在100左右,我们取120米来计算。
假定我们针对不同的计算精度要求,如精确到0.001或0.0001等,查找次数见下表
精度(m)0.010.0010.00010.00001查找次数(n)13.5516.8720.1923.52
从上表我们可以看出,即便精确到0.01mm,最坏情况下也仅仅需要24次查找即可完成,而如果要采用线性查找,最坏情况下则需要12000000次,即1200万次。两者差异巨大。
也许您会认为电脑的运算速度现在达到每秒数亿次,1200万次又算得了什么呢?请注意,电脑的运算速度指每秒指令执行条数,而非算法中的基本运算。在这个例子中,基本运算是指判断多少次计算范围,如采用坐标转换去判断,每一次的基本运算中则包括重新定义两个坐标系和两次坐标转换以及相关比较,如采用线性查找,计算机会基本陷入假死机状态。
现在,您应该明白在水准塔尺的尺面设计中为什么那样区分了吧,为什么有些人能瞬间读出读数。
03
小结
从本文可以看出对半查找在工程测量中的应用,线路反算使用了对半查找来解决无法使用公式情况下的计算问题,水准塔尺采用了对半查找设计来提高塔尺读取速度。其实计算机算法在工程测量中还有许多其他应用,如图的遍历算法在控制网计算中的应用,排序算法在D三角网中的应用等等,需要我们在实际工作中适当联系和使用。
有理论支撑,会提高我们对很多事物的认知程度。