算法简单理解(三)

Hash table

Hash table它大概可以说是效能最快的搜索方法。

首先看下Hash table 最基本的定义。
一段Array当成Hash table header,后面接上linked-list,大概是这个样子:


假设我的Hash table size 是N,那就有A[0]-A[N-1]的header。
后面有value 用linked-list接着,所以它的资料量,可能会远比N要大,或比N都要小,都不一定。

那我的value到底要放在哪?

所以,有一个Hash function H(),根据传入的值算出Hash table index,假设要寻找一个value的时候,利用H(value)会算出一个值 --k,然后有了k之后,开始从Hash table A[N]数组的第k行往后找。

从A[k]开始找,一个一个找到一样的,那就OK。找不到一直遇见NULL,那就找不到。

假设Hash function 把一大堆的数据放进来,如果把数值平均分配打散的话,那后面的长度可能3个也可能4个,单基本上差不多,不会说把全部的放在一条中,或者说其中一个有十万个,其他的一个或者几个。那就不是一个hash table了,代表你的hash function做的很差,或者说数据都机会总在前面几行,后面为null,那也说明你的tash function做的很差。

所以说,如果Array够大,Hash function能够平均分配,Linked-list长度是有限制的,大概可能4个或者5个,所以我要找的时候,只要找到k值,从第k条,开始往后找,那我比对个1-5次可能就找到了

那它的Complexity:O(1)

也就是说跟你的N大或者小,是无关的,大概找个几次就可以找到。

Hash table 设计上有几点要注意的:###

1. Hash table size N
N最好不要是2的倍数,10的倍数,因为这样会让所有的数据,可能会全部偏到一边去,hash table 某一边有一堆值,另外一边可能是null,或者个别几个值,容易造成不平均。
所以最好的table能够是质数或者是2^n -1。

2. Hash function H()
function 最好能够吧数据平均的分散,计算也不要太复杂。
比如有许多现成的Hash funcitons,如FNV-1,MD5等等

3.Hash table的变形
参考Linear probing,Quadratic probing,Double hashing.

Hash table它的Complexity:O(1),基本已经到常数了,基本有很难比这个更快的搜索方式了。

那到底在找一个数据的时候,选择什么样的方式呢?

首先要看数据量。

顺序查找(Sequential Search)

小数据量(几十,几百),虽然慢,但是够了。一个for 就好。简单方便。

二叉搜索树(Binary Search)

数据够大,且已经排序好了,上篇也讲到了,数据大道几十亿的时候,搜索也就几十次,那顺序查找Sequential Search可能得很久,虽然写起来有一点点复杂,可能比for复杂,但是也复杂不到哪去。

Hash table

数据量大,杂乱无排序是比较好的选择,不会比Binary Search慢,数量大的时候,甚至可能比较快

Database

数据库,肯定不会陌生,选择它的前择,数据是结构化的,数据量最好不要超过百万,几百万可能还可以,但是数据几千万的时候,可能会撑不住,效能会明显下降。

Search engine

那数据真的达到几千万或者上亿的时候,可以考虑搜索引擎,但是绝大数人对付这么大的数据的几率是比较低的。

根据数据结构和需求可能会运用到其他算法,如最近的一个一聊天的项目,需要敏感字过滤,然后采用了AC多模式匹配算法,可能还会有更多的状况需要运用到不同的算法,比如我们常见的冒泡排序,快速排序等等,但是这里只是用搜索来理解一下算法的基本概念

SP

然后就暂时这样吧,算法的理解我暂时也就仅此而已,理解的不是很深,因为一般项目中很少会接触大数据的处理,毕竟我只是个搞android的,希望点东西,能够帮助你简单的理解算法。

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