雜湊表在查詢中凸顯的作用

2021-09-30 16:04:50 字數 2103 閱讀 4204

雜湊表是儲存的是鍵值對,給出乙個鍵值,雜湊表可以在o(1)的時間複雜度查詢。也就是說,它通過把關鍵碼值對映到乙個表中的乙個位置來記錄,加快查詢速度。這個函式叫雜湊函式,存放記錄的陣列叫雜湊陣列。

構造查詢效率高的雜湊表基於以下兩個方面:構造雜湊函式的方法和處理衝突的方法。

構造雜湊函式,即雜湊函式,好的雜湊函式,能使衝突和空間降低。一般有直接定址法,摺疊法,除留餘數法。在acm中,見到的字串hash函式elfhash。一般採用除留餘數法。

在acm中只要設計大規模(10,000以上)的查詢問題,首先應該想到hash。

例如poj2503,給出一串單詞+對應的英文,任意給出乙個單詞,要你查出它的英文。

輸入:

dog ogday

cat atcay

pig igpay

froot ootfray

loops oopslay

atcay

ittenkay

oopslay

輸出:

cat

ehloops

輸入的有10w對,要是每次都從這10w的資料線性比較o(n),每次查詢乙個單詞需要20*100000。查詢多個單詞,顯然效率太低。還可以想到用二分,將輸入的資料按照單詞排序,查詢就只需要log2(n),每次查詢乙個單詞需要20*25。

還可以將單詞hash,雜湊函式採用elfhash,衝突處理採用鍊錶法,這樣,對於要查詢的單詞,先hash,再在hash表中檢視,匹配是否相等。只需要o(1)。

從上面的三種演算法來看,時間複雜度由o(n)-->o(log2n)-->o(1),可見二分查詢還是很牛b的,但hash更強。

對於poj2002,給出n個點的座標(n=1000,-20000<=x,y<=20000),現在要判斷這些點能構成多少個正方形。

首先是如何判斷幾個點能否構成正方形:從n個點中任意選取兩點,求出另外兩點的座標,看另外兩點是否在那n個點中。

列舉每兩個點(o(n*n)),根據兩點算出另外兩點,判斷這兩點是否在集合中。現在問題轉化為:如何判斷某點是否在輸入的集合中。這個問題與2002類似,這裡就不再贅述。

對於poj3349,每片雪花有6個數組成,在這6個樹中,可以從任意乙個數開始,順時針或者逆時針走一遍,認為也是相同的雪花。現在給出n片雪花,判斷這n片雪花中是否有相同的兩片。n=100,000。

最簡單的就是列舉每兩片雪花,判斷他們是否相同。時間複雜度為o(n*n),顯然效果不理想。有沒有更好的演算法呢?

hash:每讀進一片雪花,將雪花hash,判斷hash表裡是否有相同的hash值,有相同的hash值,從鍊錶中一一取出並判斷是否同構,是同構得出結果。然後將該雪花加入到表中,所有雪花讀完也沒有發現相同的,則得出結果。

對於poj3274,每頭牛有乙個特徵值n,將n表示成k位二進位制形式,第i位上的數為1代表該牛擁有特徵i,現在有一排牛,要求出連續的牛,滿足這些牛的k個特徵個數都相同,求出滿足要求的最長的牛序列。n=100,000

很直接的想法就是列舉所有的牛,求和,判斷每個屬性是否相等,複雜度為o(n*n)。

將資料處理:

//對於sample的資料的處理  

//前導零 000 000

//7---->111---->111---->000

//6---->110---->221---->110(*)

//7---->111---->332---->110

//2---->010---->342---->120

//1---->001---->343---->010

//4---->100---->443---->110(*)

//2---->010---->453---->120

//443 - 221 = 222說明在這個範圍內3中特色都有相同的個數2

//每個2進製結果所有位減去他們當中的任意位,上面例子取減去最右邊那一位

//這樣將問題轉化為判重,,只要找兩位他們是相同的並且距離是最遠的即可(加*為答案),用hash來解決是o(nk)

對於poj2151,也是類似的。

可見,遇到這類題意簡單並且沒有好的演算法時,用hash往往能達到好的效果。

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