เป็นไปได้หรือไม่ที่จะเพิ่มความเร็วตารางแฮชโดยใช้แผนผังการค้นหาแบบไบนารีสำหรับการโยงแบบแยกกัน

ฉันต้องการใช้ตารางแฮชโดยใช้ Binary Search Trees เพื่อลดความซับซ้อนในการค้นหาในกระบวนการแยกการเชื่อมโยงจาก O (n) (โดยใช้รายการที่เชื่อมโยง) ถึง O (log n) (โดยใช้ BST) สามารถทำได้และถ้าใช่แล้วได้อย่างไร มันจะง่ายกว่าที่จะเข้าใจว่าการแก้ปัญหาเป็นขั้นตอนการดำเนินการตามตรรกะ

ฉันต้องการลดเวลาการค้นหาใน hashtable (บิลด์โดยใช้การโยงแบบแยก) แต่ในเวลาเดียวกันฉันไม่ต้องการเพิ่มเวลาการแทรก สำหรับโครงการของฉันฉันไม่สามารถเปลี่ยนฟังก์ชันแฮชเพื่อลดการชน แต่เนื่องจากความสามารถในการขยายขนาดการชนจึงเกิดขึ้น ฉันพยายามหางานทำเพื่อที่ฉันจะได้ทำงานกับการเข้าถึงที่ดีที่สุดและแทรกเวลาในกรณีที่เกิดการชน ... คือการจัดการสถานะปัจจุบันของสิ่งต่าง ๆ มากกว่าที่จะปรับโครงสร้างอัลกอริทึมทั้งหมด หากไม่ได้เลื่อนออกไปจะต้องปรับโครงสร้าง ดังนั้นความคิดใด ๆ

สิ่งที่คุณต้องการนั้นเป็นไปได้เนื่องจากข้อ จำกัด ของคุณ

การวิเคราะห์

จุดแข็งของตารางแฮชคือการค้นหาและแทรกความเร็วที่รวดเร็ว เพื่อให้ได้ความเร็วนั้นเราจะต้องละทิ้งรูปลักษณ์ใด ๆ ของการสั่งซื้อในตาราง: รายการต่างๆนั้นจะวนเวียนอยู่ รายการสามารถใช้เป็นรายการในตารางได้เนื่องจากในขณะที่การแวะผ่านคือ O (n) รายการมักจะสั้นหากสมมติว่าตารางแฮชมีขนาดใหญ่พอสมควรและวัตถุที่เก็บไว้ในตารางจะถูกแฮชโดยใช้อัลกอริทึมการแฮชคุณภาพดี

แผนผังการค้นหาแบบไบนารี (BST) มีการแทรกและค้นหาแบบรวดเร็วที่ O (บันทึก₂ n) นอกจากนี้ยังมีข้อ จำกัด เกี่ยวกับองค์ประกอบที่จัดเก็บ: ต้องมีวิธีการสั่งซื้อองค์ประกอบ เมื่อพิจารณาสององค์ประกอบAและB ที่เก็บไว้ในต้นไม้จะต้องมีความเป็นไปได้ที่จะตรวจสอบว่าAมาก่อนBหรือมีลำดับที่เท่าเทียมกันหรือไม่

ตารางแฮชไม่มีข้อ จำกัด ดังกล่าว: องค์ประกอบในตารางแฮชต้องมีคุณสมบัติสองประการ ก่อนอื่นจะต้องมีวิธีการตรวจสอบว่าพวกเขาจะเทียบเท่า; ประการที่สองจะต้องมีวิธีการคำนวณรหัสแฮชที่กำหนดขึ้น คำสั่งซื้อไม่ใช่ข้อกำหนด

หากองค์ประกอบตารางแฮชของคุณมีคำสั่งซื้อคุณสามารถใช้ BST เป็นรายการตารางแฮชเพื่อเก็บวัตถุด้วยรหัสแฮชเดียวกัน (การชนกัน) อย่างไรก็ตามเนื่องจาก BST มีการค้นหาและแทรกO (บันทึก₂ n) นั่นหมายความว่ากรณีที่เลวร้ายที่สุดสำหรับโครงสร้างทั้งหมด (ตารางแฮชบวก BST) เป็นเทคนิคที่ดีกว่าการใช้รายการเป็นรายการตาราง ขึ้นอยู่กับการใช้งาน BST นั้นจะต้องใช้พื้นที่เก็บข้อมูลมากกว่ารายการ แต่มีแนวโน้มที่จะไม่มากขึ้น

โปรดทราบว่าโดยทั่วไปค่าโสหุ้ยและพฤติกรรมของ BST จะไม่นำสิ่งใดมาสู่สถานการณ์ในโลกแห่งความจริงในฐานะที่เป็นที่เก็บถังแฮชของตารางซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมผลงานที่ไม่ดีทางทฤษฎีของรายการเป็นที่ยอมรับ กล่าวอีกนัยหนึ่งตารางแฮชชดเชยความอ่อนแอของรายการโดยการวางรายการน้อยลงในแต่ละรายการ (ฝากข้อมูล) อย่างไรก็ตาม : ปัญหาระบุไว้โดยเฉพาะว่าตารางแฮชไม่สามารถเพิ่มขนาดได้และการชนกันบ่อยกว่าปกติในตารางแฮช

การดำเนินงาน

ฉันจะไม่ใส่รหัสที่นี่เพราะสุจริตไม่จำเป็นจริงๆและคุณไม่ได้ให้ภาษา

สิ่งที่ฉันจะทำคือเพียงแค่คัดลอกตารางแฮชมาตรฐานใด ๆ ที่ไลบรารีมาตรฐานของภาษาของคุณมีอยู่ในคลาสใหม่จากนั้นเปลี่ยนประเภทที่จัดเก็บตารางจากรายการไปยังทรี ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับภาษาและห้องสมุดมาตรฐานของสิ่งนี้อาจเป็นเรื่องเล็กน้อยที่ต้องทำ

ปกติฉันจะไม่สนับสนุนการคัดลอกและวางรหัสเช่นนี้ แต่ก็เป็นวิธีที่ง่ายที่จะได้รับข้อมูลโครงสร้างการต่อสู้ผ่านการทดสอบมากได้อย่างรวดเร็ว

การใช้ทรีไบนารีสำหรับการจัดการการชนในตารางแฮชไม่สามารถทำได้ แต่ทำได้

วอลเตอร์สดใสเป็นที่รู้จักกันดีในฐานะนักประดิษฐ์ของภาษาการเขียนโปรแกรม Dแต่ยังเขียนตัวแปร ECMAScript เรียกDMDScript ในอดีตการอ้างสิทธิ์พาดหัวของ DMDScript (หรืออาจเป็นบรรพบุรุษ - ฉันดูเหมือนจะจำชื่อ DScript) ได้ว่าแฮชเทเบิลของมันมักจะมีประสิทธิภาพสูงกว่าภาษาอื่นที่คล้ายคลึงกัน เหตุผล - การจัดการการชนโดยใช้ต้นไม้ไบนารี

ฉันจำไม่ได้ว่ามันมาจากไหน แต่ต้นไม้ที่ใช้นั้นเป็นต้นไม้ไบนารีที่ไร้เดียงสาไม่มีรูปแบบความสมดุลบางส่วน (ไม่ใช่ AVL, สีแดง - ดำหรืออะไรก็ตาม) ซึ่งทำให้รู้สึกว่าสมมติว่า hashtable นั้นได้รับการปรับขนาดเมื่อมันเต็ม คุณไม่ได้รับอัตราการชนแฮ็บที่ไม่น่าจะเป็นไปได้อย่างน่าหัวเราะต้นไม้ไบนารีควรเล็ก โดยทั่วไปแล้วกรณีที่เลวร้ายที่สุดยังคงเหมือนเดิมโดยใช้รายการที่เชื่อมโยงสำหรับการจัดการการชน (ยกเว้นคุณจ่ายราคาของตัวชี้สองตัวต่อโหนดแทนหนึ่งตัว) แต่กรณีเฉลี่ยจะลดจำนวนการค้นหาภายในที่เก็บแฮชแต่ละอัน