文章首发于 阅读更友好的GitBook. 2-3-4树和普通红黑树 某些教程不区分普通红黑树和左倾红黑树的区别,直接将左倾红黑树拿来教学,并且称其为红黑树,因为左倾红黑树与普通的红黑树相比,实现起来较为简单,容易教学.在这里,我们区分开左倾红黑树和普通红黑树. 红黑树是一种近似平衡的二叉查找树,从2-3树或2-3-4树衍生而来.通过对二叉树节点进行染色,染色为红或黑节点,来模仿2-3树或2-3-4树的3节点和4节点,从而让树的高度减小.2-3-4树对照实现的红黑树是普通的红黑树,而2-3树对照实…

哈希表:散列查找 一.线性查找 我们要通过一个键key来查找相应的值value.有一种最简单的方式,就是将键值对存放在链表里,然后遍历链表来查找是否存在key,存在则更新键对应的值,不存在则将键值对链接到链表上. 这种链表查找,最坏的时间复杂度为:O(n),因为可能遍历到链表最后也没找到. 二.散列查找 有一种算法叫散列查找,也称哈希查找,是一种空间换时间的查找算法,依赖的数据结构称为哈希表或散列表:HashTable. Hash: 翻译为散列,哈希,主要指压缩映射,它将一个比较大的域空间映射到…

二叉查找树 二叉查找树,又叫二叉排序树,二叉搜索树,是一种有特定规则的二叉树,定义如下: 它是一颗二叉树,或者是空树. 左子树所有节点的值都小于它的根节点,右子树所有节点的值都大于它的根节点. 左右子树也是一颗二叉查找树. 二叉查找树的特点是,一直往左儿子往下找左儿子,可以找到最小的元素,一直往右儿子找右儿子,可以找到最大的元素. 看起来,我们可以用它来实现元素排序,可是我们却使用了二叉堆来实现了堆排序,因为二叉查找树不保证是一个平衡的二叉树,最坏情况下二叉查找树会退化成一个链表,也就是所有节点…

AVL树 二叉查找树的树高度影响了查找的效率,需要尽量减小树的高度,AVL树正是这样的树. 一.AVL树介绍 AVL树是一棵严格自平衡的二叉查找树,1962年,发明者Adelson-Velsky和Landis发表了论文,以两个作者的名字命名了该数据结构,这是较早发明的平衡二叉树. 定义如下: 首先它是一棵二叉查找树. 任意一个节点的左右子树最大高度差为1. 由于树特征定义,我们可以计算出其高度h的上界h<=1.44log(n),也就是最坏情况下,树的高度约等于1.44log(n). 假设高度h的…

某些教程不区分普通红黑树和左倾红黑树的区别,直接将左倾红黑树拿来教学,并且称其为红黑树,因为左倾红黑树与普通的红黑树相比,实现起来较为简单,容易教学.在这里,我们区分开左倾红黑树和普通红黑树. 红黑树是一种近似平衡的二叉查找树,从2-3树或2-3-4树衍生而来.通过对二叉树节点进行染色,染色为红或黑节点,来模仿2-3树或2-3-4树的3节点和4节点,从而让树的高度减小.2-3-4树对照实现的红黑树是普通的红黑树,而2-3树对照实现的红黑树是一种变种,称为左倾红黑树,其更容易实现. 使用平衡树数据…

快速排序 快速排序是一种分治策略的排序算法,是由英国计算机科学家Tony Hoare发明的, 该算法被发布在1961年的Communications of the ACM 国际计算机学会月刊. 注:ACM = Association for Computing Machinery,国际计算机学会,世界性的计算机从业员专业组织,创立于1947年,是世界上第一个科学性及教育性计算机学会. 快速排序是对冒泡排序的一种改进,也属于交换类的排序算法. 一.算法介绍 快速排序通过一趟排序将要排序的数据分割成…

排序算法 人类的发展中,我们学会了计数,比如知道小明今天打猎的兔子的数量是多少.另外一方面,我们也需要判断,今天哪个人打猎打得多,我们需要比较. 所以,排序这个很自然的需求就出来了.比如小明打了5只兔子,小王打了8只,还有部落其他一百多个人也打了.我们要论功行赏,谁打得多,谁就奖赏大一点. 如何排序呢,怎么在最快的时间内,找到打兔子最多的人呢,这是一个很朴素的问题. 经过很多年的研究,出现了很多的排序算法,有快的有慢的.比如: 插入类排序有:直接插入排序和希尔排序 选择类排序有:直接选择排序和堆…

冒泡排序 冒泡排序是大多数人学的第一种排序算法,在面试中,也是问的最多的一种,有时候还要求手写排序代码,因为比较简单. 冒泡排序属于交换类的排序算法. 一.算法介绍 现在有一堆乱序的数,比如:5 9 1 6 8 14 6 49 25 4 6 3. 第一轮迭代:从第一个数开始,依次比较相邻的两个数,如果前面一个数比后面一个数大,那么交换位置,直到处理到最后一个数,最后的这个数是最大的. 第二轮迭代:因为最后一个数已经是最大了,现在重复第一轮迭代的操作,但是只处理到倒数第二个数. 第三轮迭代:因为最…

选择排序 选择排序,一般我们指的是简单选择排序,也可以叫直接选择排序,它不像冒泡排序一样相邻地交换元素,而是通过选择最小的元素,每轮迭代只需交换一次.虽然交换次数比冒泡少很多,但效率和冒泡排序一样的糟糕. 选择排序属于选择类排序算法. 我打扑克牌的时候,会习惯性地从左到右扫描,然后将最小的牌放在最左边,然后从第二张牌开始继续从左到右扫描第二小的牌,放在最小的牌右边,以此反复.选择排序和我玩扑克时的排序特别相似. 一.算法介绍 现在有一堆乱序的数,比如:5 9 1 6 8 14 6 49 25 4…

插入排序 插入排序,一般我们指的是简单插入排序,也可以叫直接插入排序.就是说,每次把一个数插到已经排好序的数列里面形成新的排好序的数列,以此反复. 插入排序属于插入类排序算法. 除了我以外,有些人打扑克时习惯从第二张牌开始,和第一张牌比较,第二张牌如果比第一张牌小那么插入到第一张牌前面,这样前两张牌都排好序了,接着从第三张牌开始,将它插入到已排好序的前两张牌里,形成三张排好序的牌,后面第四张牌继续插入到前面已排好序的三张牌里,直至排序完. 一.算法介绍 举个简单例子,插入排序一个 4 个元素的数…