Day 50 小结

news2024/11/24 10:10:06

50.1 比较分析各种查找算法

顺序查找：时间复杂度：O(n)；可用于有序或无序数据；按顺序查找元素。

折半查找：时间复杂度：O(logn)；只能用于有序数据；从中间元素开始查找，每次比较会将查找范围缩小一半。

哈希查找：时间复杂度O(1)，用空间换时间；需要先通过相应的散列函数和解决冲突的办法创建哈希表，再通过键值定位要查找的元素。

50.2 设计一个自己的 Hash 函数和一个冲突解决机制

	/**
	 ******************
	 * The second constructor. For Hash code only.It is assumed that paraKeyArray.
	 * length <= paraLength.
	 * 
	 * @param paraKeyArray     The array of the keys.
	 * @param paraContentArray The array of contents.
	 * @param paraLength       The space for the Hash table.
	 ******************
	 */
	public DataArray(int[] paraKeyArray, String[] paraContentArray, int paraLength) {
		// Step 1. Initialize.
		length = paraLength;
		data = new DataNode[length];

		for (int i = 0; i < length; i++) {
			data[i] = null;
		} // Of for i

		// Step 2. Fill the data.
		int tempPosition;

		for (int i = 0; i < paraKeyArray.length; i++) {
			// Hash.
			tempPosition = (paraKeyArray[i] * paraKeyArray[i]) % paraLength;

			// Find and empty position
			int k = 1;
			while (data[tempPosition] != null) {
				tempPosition = (tempPosition + k) % paraLength;
				System.out.println("Collision, move forward for key " + paraKeyArray[i]);
				if (k % 2 == 0) {
					k++;
					k = -k;
				} else {
					k = -k;
					k++;
				}
			} // Of while

			data[tempPosition] = new DataNode(paraKeyArray[i], paraContentArray[i]);
		} // Of for i
	}// Of the second constructor

	/**
	 *********************
	 * Hash search.
	 * 
	 * @param paraKey The given key.
	 * @return The content of the key.
	 *********************
	 */
	public String hashSearch(int paraKey) {
		int tempPosition = (paraKey * paraKey) % length;
		int k = 1;
		while (data[tempPosition] != null) {
			if (data[tempPosition].key == paraKey) {
				return data[tempPosition].content;
			} // Of if
			System.out.println("Not this one for " + paraKey);
			tempPosition = (tempPosition + k) % length;
			if (k % 2 == 0) {
				k++;
				k = -k;
			} else {
				k = -k;
				k++;
			}
		} // Of while

		return "null";
	}// Of hashSearch

	/**
	 *********************
	 * Test the method.
	 *********************
	 */
	public static void hashSearchTest() {
		int[] tempUnsortedKeys = { 16, 33, 38, 69, 57, 95, 86 };
		String[] tempContents = { "if", "then", "else", "switch", "case", "for", "while" };
		DataArray tempDataArray = new DataArray(tempUnsortedKeys, tempContents, 19);

		System.out.println(tempDataArray);

		System.out.println("Search result of 95 is: " + tempDataArray.hashSearch(95));
		System.out.println("Search result of 38 is: " + tempDataArray.hashSearch(38));
		System.out.println("Search result of 57 is: " + tempDataArray.hashSearch(57));
		System.out.println("Search result of 4 is: " + tempDataArray.hashSearch(4));
	}// Of hashSearchTest

Hash函数（平方除留余数法）：

tempPosition = (paraKeyArray[i] * paraKeyArray[i]) % paraLength;

冲突解决机制：

d=1, -2, 3, -4......；当冲突发生时则反向查看下一个元素。

结果：

50.3 比较分析各种排序算法

排序算法对比
	时间复杂度	空间复杂度	是否稳定
插入排序	O(n^2)	O(1)	是
希尔排序	O(n^2)	O(1)	否
冒泡排序	O(n^2)	O(1)	是
快速排序	O(nlogn)	O(nlogn)	否
选择排序	O(n^2)	O(1)	否
堆排序	O(nlogn)	O(1)	否
归并排序	O(nlogn)	O(n)	是