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synced 2026-10-30 18:23:52 +00:00
Update 算法 - 符号表.md
代码经本地对拍验证;二分查找符号表的 keys(l, h) 补充 index < N,线性探测哈希表的缩容条件改为 N > 0 且 N <= M / 8;哈希值的范围、hashCode() 的约定按 Javadoc 更新,补充红黑树与 AVL 树的比较。
This commit is contained in:
+9
-7
@@ -201,7 +201,7 @@ public class BinarySearchOrderedST<Key extends Comparable<Key>, Value> implement
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public List<Key> keys(Key l, Key h) {
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int index = rank(l);
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List<Key> list = new ArrayList<>();
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while (keys[index].compareTo(h) <= 0) {
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while (index < N && keys[index].compareTo(h) <= 0) {
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list.add(keys[index]);
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index++;
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}
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@@ -333,7 +333,7 @@ private Value get(Node x, Key key) {
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<div align="center"> <img src="pics/st-bst-put.png" width="470px"/> </div><br>
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```java
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@Override
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@Override
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public void put(Key key, Value value) {
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root = put(root, key, value);
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}
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@@ -680,6 +680,8 @@ private Node put(Node x, Key key, Value value) {
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红黑树大多数的操作所需要的时间都是对数级别的。
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与同样保证对数高度的 AVL 树相比:AVL 树要求左右子树的高度差不超过 1,树更矮,查找略快,但删除节点时可能要沿着路径旋转多次;经典红黑树(例如 java.util.TreeMap 的实现)插入最多旋转 2 次、删除最多旋转 3 次,增删的代价更低。因此需要频繁增删的场景多用红黑树,例如 TreeMap、HashMap 中树化的桶和 Linux 内核的 rbtree。
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## 哈希表
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哈希表类似于数组,可以把哈希表的哈希值看成数组的索引值。访问哈希表和访问数组元素一样快速,它可以在常数时间内实现查找和插入操作。
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@@ -688,7 +690,7 @@ private Node put(Node x, Key key, Value value) {
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### 1. 哈希函数
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对于一个大小为 M 的哈希表,哈希函数能够把任意键转换为 [0, M-1] 内的正整数,该正整数即为 hash 值。
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对于一个大小为 M 的哈希表,哈希函数能够把任意键转换为 [0, M-1] 内的非负整数,该整数即为 hash 值。
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哈希表存在冲突,也就是两个不同的键可能有相同的 hash 值。
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@@ -698,7 +700,7 @@ private Node put(Node x, Key key, Value value) {
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- 高效性:计算应当简便,有必要的话可以把 hash 值缓存起来,在调用 hash 函数时直接返回。
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- 均匀性:所有键的 hash 值应当均匀地分布到 [0, M-1] 之间,如果不能满足这个条件,有可能产生很多冲突,从而导致哈希表的性能下降。
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除留余数法可以将整数映射到 [0, M-1] 之间,例如一个正整数 k,计算 k%M 既可得到一个 [0, M-1] 之间的 hash 值。注意 M 最好是一个素数,否则无法利用键包含的所有信息。例如 M 为 10<sup>k</sup>,那么只能利用键的后 k 位。
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除留余数法可以将整数映射到 [0, M-1] 之间,例如一个正整数 k,计算 k%M 即可得到一个 [0, M-1] 之间的 hash 值。注意 M 最好是一个素数,否则无法利用键包含的所有信息。例如 M 为 10<sup>k</sup>,那么只能利用键的后 k 位。
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对于其它数,可以将其转换成整数的形式,然后利用除留余数法。例如对于浮点数,可以将其的二进制形式转换成整数。
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@@ -726,7 +728,7 @@ Java 中的 hashCode() 实现了哈希函数,在使用 hashCode() 时,应当
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int hash = (x.hashCode() & 0x7fffffff) % M;
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```
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使用 Java 的 HashMap 等自带的哈希表实现时,只需要去实现 Key 类型的 hashCode() 函数即可。Java 规定 hashCode() 能够将键均匀分布于所有的 32 位整数,Java 中的 String、Integer 等对象的 hashCode() 都能实现这一点。以下展示了自定义类型如何实现 hashCode():
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使用 Java 的 HashMap 等自带的哈希表实现时,只需要去实现 Key 类型的 hashCode() 函数(以及 equals())即可。hashCode() 返回一个 32 位整数,Java 只要求相等的对象返回相同的值,哈希表的性能则取决于 hashCode() 能否把不同的键均匀地分散开。以下展示了自定义类型如何实现 hashCode():
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```java
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public class Transaction {
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@@ -866,7 +868,7 @@ public void delete(Key key) {
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}
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```
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##### 3.5 调整数组大小
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##### 3.4 调整数组大小
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线性探测法的成本取决于连续条目的长度,连续条目也叫聚簇。当聚簇很长时,在查找和插入时也需要进行很多次探测。例如下图中 2\~4 位置就是一个聚簇。
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@@ -879,7 +881,7 @@ public void delete(Key key) {
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private void resize() {
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if (N >= M / 2)
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resize(2 * M);
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else if (N <= M / 8)
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else if (N > 0 && N <= M / 8)
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resize(M / 2);
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}
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