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栏目:U8哈希 发布时间:2026-01-11
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  2.每次相同的输入一定得到相同的输出。不同的输入也可能产生相同的输出。(哈希碰撞)

  3.输出分布是绝对离散的,不会受输入的影响,即同样的面积在任何地方框点都是差不多的。(最重要,哈希函数主要利用这个性质)

  4.任何值模上一个数,最后一定得到0-该数的一个范围值。比如任何数模(或者说取余)上100,最后得到的值一定在0-99范围内。并且是绝对均匀分布。

  哈希函数的目的是用于哈希表的第一步数组查询,直接通过取模(哈希函数)就得到哈希表对应的位置。这一步的时间复杂度是O(1)。

  当出现数组的每个链表过长的时候,需要扩容。扩容之后全部每一条数据都得重新计算。

  哈希表每次增删改查的代价可以说是O(1),虽然每次扩容的代价是O(logn)。一个原因是现实使用的工程数据量都是非常低的,另一个原因是离线技术,不占用用户使用的时候的时间。

  1.当更多的数插入时,哈希表冲突的可能性就更大。对于冲突,哈希表通常有两种解决方案:第一种是线性探索,相当于在冲突的地方后建立一个单链表,这种情况下,插入和查找以及删除操作消耗的时间会达到O(n),且该哈希表需要更多的空间进行储存。第二种方法是开放寻址,他不需要更多的空间,但是在最坏的情况下(例如所有输入数据都被map到了一个index上)的时间复杂度也会达到O(n)。

  2.在决定建立哈希表之前,最好可以估计输入的数据的size。否则,resize哈希表的过程将会是一个非常消耗时间的过程。例如,如果现在你的哈希表的长度是100,但是现在有第101个数要插入。这时,不仅哈希表的长度可能要扩展到150,且扩展之后所有的数都需要重新rehash。

  3.哈希表中的元素是没有被排序的。然而,有些情况下,我们希望储存的数据是有序的。

  哈希表适用于那种查找性能要求高,数据元素之间无逻辑关系要求的情况。例如做文件校验或数字签名。当然还有快速查询功能的实现。

  主要目的:主要是用它来存储有序的数据,它增删改查的时间复杂度都是O(logn)。

  红黑树首先是平衡二叉树(AVL)的一种,所以他一定满足根节点小于左子树大于右子树。再然后才是它特有的属性。

  二分查找法不能处理大数据和非数字情况,有了二分查找树;二分查找树会出现单链表情况,所以有了AVL树通过旋转实现绝对平衡;但是AVL树为了维护绝对平衡,几乎每次插入删除都要进行旋转操作;删除节点的时候,需要要维护从被删除节点到根节点这几个节点的平衡,旋转的时间复杂度是O(logn),所以有了红黑树,在牺牲一定的查找效率的情况下,提升了删除效率。

  总结:实际应用中,若搜索的次数远远大于插入和删除,那么选择AVL,如果搜索,插入删除次数几乎差不多,应该选择RB。

  map的底层是红黑树,unordered_map底层是哈希表,明明哈希表的查询效率更高,为什么还需要红黑树?

  1.map始终保证遍历的时候是按key的大小顺序的,这是一个主要的功能上的差异。(有序无序)

  2.时间复杂度上,红黑树的插入删除查找性能都是O(logN)而哈希表的插入删除查找性能理论上都是O(1),他是相对于稳定的,最差情况下都是高效的。哈希表的插入删除操作的理论上时间复杂度是常数时间的,这有个前提就是哈希表不发生数据碰撞。在发生碰撞的最坏的情况下,哈希表的插入和删除时间复杂度最坏能达到O(n)。

  5.因为3,所以对map的遍历可以和修改map在一定程度上并行(一定程度上的不一致通常可以接受),而对unordered_map的遍历必须防止修改map的iterator可以双向遍历,这样可以很容易查找到当前map中刚好大于这个key的值,或者刚好小于这个key的值这些都是map特有而unordered_map不具备的功能。(这个不太明白,先放一放)

  红黑树的插入删除查找性能都是O(logN)而哈希表的插入删除查找性能理论上都是O(1),在这个对比上来看,红黑树性能远没有哈希表优秀。但是值得一提的是红黑树从上面介绍的资料来看,**他是相对于稳定的,最差情况下都是高效的。**而相对于哈希表这个数据结构来讲,哈希表的插入删除操作的理论上时间复杂度是常数时间的,这有个前提就是哈希表不发生数据碰撞。**在发生碰撞的最坏的情况下,哈希表的插入和删除时间复杂度最坏能达到O(n)。**而在一般情况下,如果在实际应用中,当然一个相对稳定且快速的数据结构是比较理想的选择。

  红黑树的基本特征就那5个,234这三个类似,记下第5个和第1个就好了:红黑树

  因为avl树是高度平衡,而红黑树通过增加节点颜色从而实现部分平衡,即从根到叶子的最长的可能路径不多于最短的可能路径的两倍长,这就导致,插入节点两者都可以最多两次实现复衡,而删除节点,红黑树最多三次旋转即可实现复衡,旋转的量级是O(1),而avl树需要维护从被删除节点到根节点这几个节点的平衡,旋转的量级是O(logn),所以红黑树效率更高,开销更小,但是因为红黑树是非严格平衡,所以它的查找效率比avl树低。

  总结:实际应用中,若搜索的次数远远大于插入和删除,那么选择AVL,如果搜索,插入删除次数几乎差不多,应该选择RB。

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  2.boboo老师的算法课(这篇文章提到过):有没有好的学C++的视频教程推荐嘞!?