【数据结构】关于字典之类的东西

目录

字典是什么

字典线性结构的表述

1.线性表描述

2。跳表描述

3.散列表描述

线性探查：找有空的地方插入，不过会造成查询的麻烦

链式散列：每个桶都是一个链表，一旦发生了冲突，就扔到这个链表里

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字典是什么

（天知道他是什么 只能说这东西见到的讲解都讲得好烂啊，为了考试就以郭老师为准了，，，，我有什么办法嘛，我也想好好学的）

在java里面有一个叫做map的数据类型，映射其实就是一种hashing字典，字典中的数据是成对存在的，分为key和value。一般来说，查询key，就可以对应找到value。

常用的操作，查询，增加，删除，一般是根据key进行操作的，key一般是唯一的

字典线性结构的表述

1.线性表描述

线性表描述的特点无非就是，遍历呗，常见的是数组描述法和链表描述法

数组描述的复杂度为：折半搜索（logn）增加（n）删除（n）

链表描述的复杂度为：遍历搜索（n）     增加（1） 删除（n）

以下为链表描述法的具体实现

template <class K ,class V>
class elem{
public:
    K key;V value;
    elem* next=NULL;
    elem(K key, V value) : key(key), value(value){}
};
template <class K ,class V>
class dict{
public:
    int num=0;//初始长度为0；
    elem<K,V>* point=NULL;
    dict<K,V>(){
        cout<<endl;//我的天哪clion的p事情是真的多啊超
        //四个操作1，判断是否为空，2，返回数目，，3，删除数对，，4，增加书堆，，5两种查询
    }
    bool empty(){
        return num;
    }
    V searchValueByKey(K key){
        if(num==0){
            return NULL;
        }else{
            elem<K,V>* temp=point;
            while(temp&&temp->key!=key){temp=temp->next;}
            if(temp){
                return temp->value;
            }else{
                return NULL;
            }
        }
    }
    void add(K key,V value){
        if(searchValueByKey(key)==NULL){
            if(num==0){
                point=new elem<K,V>(key,value);num++;
            }else{
                elem<K,V>* temp=point;
                while(point){point=point->next;}
                point=new elem<K,V>(key,value);num++;
            }
        }else{//如果原来有，那么就进行覆盖
            elem<K,V>* temp= getElementByKey(key);
            temp->value=value;
        }
 
    }
    void del(){
        if(num==0){
            cout<<"字典中已经没有别的元素了"<<endl;
        }else{
            elem<K,V>* temp=point;
            while(point->next){point=point->next;}
            num--;
        }
    }
    elem<K,V>* getElementByKey(K key){
        if(num==0){
            return NULL;
        }else{
            elem<K,V>* temp=point;
            while(temp&&temp->key!=key){temp=temp->next;}
            if(temp){
                return temp;
            }else{
                return NULL;
            }
        }
    }
    void erase(K key){
        if(searchValueByKey(key)!=NULL){//如果确实有这个点才进行删除
            elem<K,V>* temp=point;
            if(point->key==key){
                point=point->next;delete temp;
            }else{
                while(point->next->key!=key){point=point->next;}
                elem<K,V>* temp2=temp->next;
                temp->next=temp->next->next;
                delete temp2;
            }
        }
    }
};

2。跳表描述

跳表感觉是真的怪啊，分成多级跳表，类似在链表中加入折半查找key的编址地点，让搜索的复杂度变成logn，再加上删除增加本来的复杂度为1，所以

跳表的三个基本操作复杂度，均为logn

跳表的缺点：分配级和删除的时候难度都很大，所以一般没有哪个一眼顶真想不开写这东西

查询：跳表本质上是对链表进行折半模拟，因为正常来说，链表虽然具有更快的增删速度，但是碰上查询就直接歇菜了。数组查询某

个位置的复杂度仅仅是o(1)，链表可能要到on。所以跳表就是加上一个索引，使用类似蛙跳的方式进行查询，最终也可以达到类似折半搜索的效果

（注意，原理不是折半而是蛙跳）

 跳表一般分为多层，每一层的索引数目都是下一层的一半（向上取整）。第一层被称作0级链表。

平均下来每个元素的查询时间复杂度为logn

插入的话，我们需要确定从那一层开始改变索引，假如一共有k层，我们就执行k次的抛硬币判断，然后硬币向上的k次结果，就代表我们在k---1层的链表上都进行插入，平均复杂度仍然为logn

比如这上面的图我们恰好k=2，那就是每一层都添加索引

至于删除，就是把这个数据的每一层的索引都进行删除 

3.散列表描述

散列表利用散列函数f（k），把原本的关键字key变成一个f（key），存table中，table一般是类似数组的那种东西，搜索的复杂度为1.

举个例子：java中的map差不多，map底层利用的是一个手动长度可变数组＋每个桶都是一个链表的方式进行存储的

散列函数有很多，常见的散列函数是mod n

理想的散列表中，不会发生溢出，所以最理想的情况下，增删改查的复杂度都是1

但是散列表一般不会很理想，绝大多数时候，散列函数是无法保证完整的一对一映射，所以溢出的两种处理方式为

线性探查：找有空的地方插入，不过会造成查询的麻烦

链式散列：每个桶都是一个链表，一旦发生了冲突，就扔到这个链表里