面試知識點(資料結構)

2021-10-09 09:21:14 字數 1400 閱讀 9209

map:map內部實現是紅黑樹,具有自動排序的功能,因此map內部元素都是有序的,紅黑樹的每乙個節點都代表著map的乙個元素。map的查詢、插入、刪除操作的時間複雜度都是o(logn)。

unordered_map:unordered_map內部實現是雜湊表(也叫雜湊表,通過把關鍵碼值對映到hash表中乙個位置來訪問記錄,查詢的時間複雜度可達到o(1))。因此,其元素的排列順序是無序的。

紅黑樹是一種是一種不嚴格的平衡二叉查詢樹,是「近似平衡」的。

1、紅黑樹放棄了追求完全平衡,追求近似平衡,在與平衡二叉樹的時間複雜度相差不大的情況下,保證每次插入最多隻需要三次旋轉就能達到平衡,實現起來也更為簡單。紅黑樹的高度近似 log2n,插入、刪除、查詢操作的時間複雜度都是 o(logn)。

2、平衡二叉樹追求絕對平衡,條件比較苛刻,實現起來比較麻煩,每次插入新節點之後需要旋轉的次數不能預知

雜湊函式:

雜湊函式計算得到的雜湊值是乙個非負整數;

如果 key1 = key2,那 hash(key1) == hash(key2);

如果 key1 ≠ key2,那 hash(key1) ≠ hash(key2)。

雜湊衝突解決方法:

開放定址法:線性探測,二次探測,雙重雜湊

線性探測:往雜湊表中插入資料時,如果某個資料經過雜湊函式雜湊之後,儲存位置已經被占用了,我們就從當前位置開始,依次往後查詢,看是否有空閒位置,直到找到為止。

我們可以將刪除的元素,特殊標記為 deleted。當線性探測查詢的時候,遇到標記為 deleted 的空間,並不是停下來,而是繼續往下探測。

鍊錶法(鍊錶可以使用紅黑樹或者跳表進行優化)

使用紅黑樹或者跳表這樣的資料結構(同上)

第一,雜湊表中的資料是無序儲存的,如果要輸出有序的資料,需要先進行排序。而對於紅黑樹來說,只需要中序遍歷,就可以在 o(n) 的時間複雜度內,輸出有序的資料序列。

第二,雜湊表擴容耗時很多,而且當遇到雜湊衝突時,效能不穩定,儘管二叉查詢樹的效能不穩定,但是在工程中,我們最常用的平衡二叉查詢樹的效能非常穩定,時間複雜度穩定在 o(logn)。

第三,儘管雜湊表的查詢等操作的時間複雜度是常量級的,但因為雜湊衝突的存在,這個常量不一定比 logn 小,所以實際的查詢速度可能不一定比 o(logn) 快。加上雜湊函式的耗時,也不一定就比平衡二叉查詢樹的效率高。

第四,雜湊表的構造比二叉查詢樹要複雜,需要考慮的東西很多。比如雜湊函式的設計、衝突解決辦法、擴容、縮容等。平衡二叉查詢樹只需要考慮平衡性這乙個問題,而且這個問題的解決方案比較成熟、固定。

考慮分治法,每兩個鍊錶進行合併

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