《算法圖解》書(shū)摘-散列表/廣度優(yōu)先搜索

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第五章 散列表

  • 散列函數(shù)“將輸入映射到數(shù)字”
  • 散列函數(shù)總是將同樣的輸入映射到相同的索引
  • 散列函數(shù)將不同的輸入映射到不同的索引
  • 散列函數(shù)知道數(shù)組有多大我擂,只返回有效的索引
  • 而散列表也使用數(shù)組來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)勤篮,因此其獲取元素的速度與數(shù)組一樣快中剩。

散列表適合用于

  • 模擬映射關(guān)系;

  • 防止重復(fù)师崎;

  • 緩存/記住數(shù)據(jù),以免服務(wù)器再通過(guò)處理來(lái)生成它們冲茸。

  • 如果兩個(gè)鍵映射到了同一個(gè)位置邪乍,就在這個(gè)位置儲(chǔ)存一個(gè)鏈表

經(jīng)驗(yàn)

  • 散列函數(shù)很重要。前面的散列函數(shù)將所有的鍵都映射到一個(gè)位置磷杏,而最理想的情況是溜畅,
    散列函數(shù)將鍵均勻地映射到散列表的不同位置。

  • 如果散列表存儲(chǔ)的鏈表很長(zhǎng)极祸,散列表的速度將急劇下降慈格。然而,如果使用的散列函數(shù)很
    好遥金,這些鏈表就不會(huì)很長(zhǎng)浴捆!

  • 在最糟情況下,散列表所有操作的運(yùn)行時(shí)間都為O(n)——線性時(shí)間

  • 在平均情況下稿械,散列表的查找(獲取給定索引處的值)速度與數(shù)組一樣快选泻,而插入和刪除速
    度與鏈表一樣快,因此它兼具兩者的優(yōu)點(diǎn)!但在最糟情況下页眯,散列表的各種操作的速度都很慢梯捕。

  • 因此,在使用散列表時(shí)窝撵,避開(kāi)最糟情況至關(guān)重要科阎。為此,需要避免沖突忿族。而要避免沖突,需要有1.較低的填裝因子2.良好的散列函數(shù)蝌矛。

  • 填裝因子大于1意味著商品數(shù)量超過(guò)了數(shù)組的位置數(shù)道批。一旦填裝因子開(kāi)始增大,你就需要在散列表中添加位置入撒,這被稱為調(diào)整長(zhǎng)度(resizing)隆豹。

  • 一個(gè)不錯(cuò)的經(jīng)驗(yàn)規(guī)則是:一旦填裝因子大于0.7,就調(diào)整散列表的長(zhǎng)度茅逮。

  • 什么樣的散列函數(shù)是良好的呢璃赡?你根本不用操心——天塌下來(lái)有高個(gè)子頂著。如果你好奇献雅,
    可研究一下SHA函數(shù)

小結(jié)

  • 你幾乎根本不用自己去實(shí)現(xiàn)散列表碉考,因?yàn)槟闶褂玫木幊陶Z(yǔ)言提供了散列表實(shí)現(xiàn)。你可使用
    Python提供的散列表挺身,并假定能夠獲得平均情況下的性能:常量時(shí)間侯谁。

  • 散列表是一種功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),其操作速度快章钾,還能讓你以不同的方式建立數(shù)據(jù)模型墙贱。
    你可能很快會(huì)發(fā)現(xiàn)自己經(jīng)常在使用它。

  • 你可以結(jié)合散列函數(shù)和數(shù)組來(lái)創(chuàng)建散列表贱傀。

  • 沖突很糟糕惨撇,你應(yīng)使用可以最大限度減少?zèng)_突的散列函數(shù)。

  • 散列表的查找府寒、插入和刪除速度都非晨茫快。

  • 散列表適合用于模擬映射關(guān)系椰棘。

  • 一旦填裝因子超過(guò)0.7纺棺,就該調(diào)整散列表的長(zhǎng)度。

  • 散列表可用于緩存數(shù)據(jù)(例如邪狞,在Web服務(wù)器上)祷蝌。

  • 散列表非常適合用于防止重復(fù)。

第六章 廣度優(yōu)先搜索

  • 廣度優(yōu)先搜索指出是否有從A到B的路徑帆卓。
  • 如果有巨朦,廣度優(yōu)先搜索將找出最短路徑米丘。
  • 面臨類似于尋找最短路徑的問(wèn)題時(shí),可嘗試使用圖來(lái)建立模型糊啡,再使用廣度優(yōu)先搜索來(lái)
    解決問(wèn)題拄查。
  • 有向圖中的邊為箭頭,箭頭的方向指定了關(guān)系的方向棚蓄,例如堕扶,rama→adit表示rama欠adit錢(qián)。
  • 無(wú)向圖中的邊不帶箭頭梭依,其中的關(guān)系是雙向的稍算,例如,ross - rachel表示“ross與rachel約
    會(huì)役拴,而rachel也與ross約會(huì)”糊探。
  • 隊(duì)列是先進(jìn)先出(FIFO)的。
  • 棧是后進(jìn)先出(LIFO)的河闰。
  • 你需要按加入順序檢查搜索列表中的人科平,否則找到的就不是最短路徑,因此搜索列表必
    須是隊(duì)列姜性。
  • 對(duì)于檢查過(guò)的人瞪慧,務(wù)必不要再去檢查,否則可能導(dǎo)致無(wú)限循環(huán)部念。
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