บ้าน การเงินส่วนบุคคล ไบนารี่ Heaps และต้นไม้การค้นหาแบบไบนารีที่ใช้ในอัลกอริทึม - Dummies

ไบนารี่ Heaps และต้นไม้การค้นหาแบบไบนารีที่ใช้ในอัลกอริทึม - Dummies

Anonim

โครงสร้างแบบพิเศษคือ กองเลขฐานสอง ซึ่งจะวางองค์ประกอบแต่ละโหนดไว้ในลำดับที่พิเศษ ต้นไม้ค้นหาช่วยให้คุณสามารถค้นหาข้อมูลได้อย่างรวดเร็ว การได้รับข้อมูลการเรียงลำดับไว้ในต้นไม้แล้วการค้นหาต้นไม้นั้นเป็นอีกวิธีหนึ่งที่สามารถหาข้อมูลได้เร็วขึ้น

ในฮีปไบนารีโหนดรากจะมีค่าน้อยที่สุด เมื่อดูสาขาคุณจะเห็นว่าสาขาระดับบนมีมูลค่าน้อยกว่าสาขาและใบที่ต่ำกว่า ผลคือให้ต้นไม้มีความสมดุลและอยู่ในลำดับที่สามารถคาดเดาได้เพื่อให้การค้นหามีประสิทธิภาพมาก ค่าใช้จ่ายอยู่ในการรักษาสมดุลของต้นไม้

ในงานทั้งหมดที่แอปพลิเคชันทำาการค้นหาจะใช้เวลามากและต้องใช้เวลามากที่สุด แม้ว่าการเพิ่มข้อมูล (และการจัดเรียงข้อมูลในภายหลัง) จะต้องใช้เวลานาน แต่ประโยชน์ที่จะสร้างและเก็บรักษาชุดข้อมูลมาจากการใช้งานเพื่อทำผลงานที่เป็นประโยชน์ซึ่งหมายถึงการค้นหาข้อมูลที่สำคัญ ดังนั้นบางครั้งคุณอาจได้รับโดยมีประสิทธิภาพน้อยกว่า CRUD ฟังก์ชันและแม้กระทั่งขั้นตอนการจัดเรียงน้อยกว่าเหมาะสม แต่การค้นหาต้องดำเนินการอย่างมีประสิทธิภาพที่สุด ปัญหาเดียวคือไม่มีใครทำการค้นหาทุกงานที่มีประสิทธิภาพอย่างสมบูรณ์ดังนั้นคุณต้องชั่งน้ำหนักตัวเลือกของคุณตามสิ่งที่คุณคาดหวังว่าจะทำเป็นส่วนหนึ่งของขั้นตอนการค้นหา

สองวิธีที่มีประสิทธิภาพมากในการค้นหาคือการใช้ไบนารีการค้นหาต้นไม้ (BST) และกองไบนารี เทคนิคการค้นหาทั้งสองแบบอาศัยโครงสร้างแบบต้นไม้เพื่อเก็บคีย์ที่ใช้เพื่อเข้าถึงองค์ประกอบข้อมูล อย่างไรก็ตามการจัดเรียงสองวิธีนี้แตกต่างกันซึ่งเป็นเหตุผลหนึ่งที่มีข้อได้เปรียบมากกว่าการปฏิบัติงานบางอย่าง รูปนี้แสดงการจัดเรียง BST

การจัดคีย์เมื่อใช้ BST

โปรดทราบว่าปุ่มทำตามคำสั่งที่มีตัวเลขน้อยกว่าปรากฏทางซ้ายและใหญ่กว่าปรากฏทางด้านขวา โหนดรากมีค่าอยู่ตรงกลางของช่วงของคีย์ทำให้ BST เป็นวิธีที่เข้าใจได้ง่ายในการจัดเก็บคีย์ เปรียบเทียบการจัดเรียงนี้กับกองไบนารีที่แสดงไว้ที่นี่

การจัดคีย์เมื่อใช้กองไบนารี

แต่ละระดับประกอบด้วยค่าที่น้อยกว่าระดับก่อนหน้าและรากมีค่าคีย์สูงสุดสำหรับต้นไม้ นอกจากนี้ในกรณีนี้ค่าที่น้อยกว่าจะปรากฏที่ด้านซ้ายและด้านขวามากขึ้น (แม้ว่าคำสั่งนี้จะไม่บังคับใช้อย่างเคร่งครัด) ตัวเลขแสดงภาพ

ตามที่ระบุไว้ก่อนหน้านี้ BST มีข้อดีเหนือกองกองเลขฐานสองเมื่อใช้ในการค้นหา รายการต่อไปนี้แสดงไฮไลต์ข้อดีดังต่อไปนี้

  • การค้นหาองค์ประกอบต้องใช้เวลา O (log n) เทียบกับเวลา O (n) สำหรับกองไบนารี
  • การพิมพ์องค์ประกอบตามลำดับต้องใช้เฉพาะเวลา O (log n) เทียบกับเวลา O (n log n) สำหรับกองไบนารี
  • การหาพื้นและเพดานต้องใช้เวลา O (log n)
  • การหาองค์ประกอบที่เล็กที่สุด / ใหญ่ที่สุด Kth ต้องใช้เวลา O (log n) เมื่อต้นไม้ถูกกำหนดค่าอย่างถูกต้อง

เวลาเหล่านี้มีความสำคัญหรือไม่ขึ้นอยู่กับแอ็พพลิเคชันของคุณ BST มีแนวโน้มที่จะทำงานได้ดีที่สุดในสถานการณ์ที่คุณใช้เวลาในการค้นหามากขึ้นและใช้เวลาในการสร้างต้นไม้น้อยลง กองไบนารีมีแนวโน้มที่จะทำงานได้ดีที่สุดในสถานการณ์แบบไดนามิกซึ่งกุญแจเปลี่ยนเป็นประจำ heap แบบไบนารียังมีข้อดีตามที่อธิบายไว้ในรายการต่อไปนี้:

  • การสร้างโครงสร้างที่ต้องการต้องใช้ทรัพยากรน้อยลงเนื่องจากกองไบนารีพึ่งพิงอาร์เรย์ทำให้แคชเป็นมิตรกับตัวเองเช่นกัน
  • การสร้างกองไบนารี่ต้องใช้เวลา O (n) ซึ่งตรงข้ามกับ BST ซึ่งต้องใช้เวลา O (n log n)
  • การใช้คำแนะนำเพื่อใช้ต้นไม้ไม่จำเป็น
  • อาศัยการเปลี่ยนแปลง heap แบบไบนารี (เช่น Fibonacci Heap) มีข้อดีเช่นการเพิ่มและลดเวลาสำคัญของ O (1) time
ไบนารี่ Heaps และต้นไม้การค้นหาแบบไบนารีที่ใช้ในอัลกอริทึม - Dummies

ตัวเลือกของบรรณาธิการ

สำรวจภาพพื้นผิวในภาพถ่ายอาหาร - หุ่น

สำรวจภาพพื้นผิวในภาพถ่ายอาหาร - หุ่น

พื้นผิวของภาพอาหารสามารถทำอะไรได้บ้าง? พื้นหลังพื้นผิวอาจเป็นองค์ประกอบสำคัญของภาพรวมในการถ่ายภาพอาหาร พื้นผิวสามารถเพิ่มคุณภาพของภาพให้มันมีความรู้สึกของอายุและทำให้มันน่าสนใจ เมื่อคุณใช้พื้นหลังพื้นผิวคุณไม่จำเป็นต้องเห็นพื้นผิวที่ ...

ค้นหาภาพระยะใกล้และระยะใกล้ - Dummies

ค้นหาภาพระยะใกล้และระยะใกล้ - Dummies

หลังจากที่คุณค้นพบความสามารถของคุณเองในการจับภาพรายละเอียดการถ่ายภาพ ในฉากที่มีขนาดเล็กกว่าของชีวิตคุณอาจต้องการสำรวจความเป็นไปได้ของการถ่ายภาพระยะใกล้และระยะไกลโดยการสร้างภาพที่สวยงามพร้อมกับข้อความที่ซับซ้อน ต่อไปนี้เป็นคำแนะนำสำหรับหัวข้อที่มีความเป็นไปได้และช่วงที่ไม่ จำกัด

แก้ไข Light Balance ของภาพ HDR ใน Photomatix - Dummies

แก้ไข Light Balance ของภาพ HDR ใน Photomatix - Dummies

เพื่อปรับสมดุลแสงและผลกระทบโดยรวมในภาพ ภาพ HDR ใน Photomatix Pro ใช้การตั้งค่า Strength และ Smoothing หากการตั้งค่าพื้นฐานของคุณได้รับการหมุนเวียนไปจนถึงจุดที่คุณพอใจกับภาพลักษณ์ของคุณคุณอาจไม่จำเป็นต้องปรับการตั้งค่า Strength และ Smoothing อย่างมีนัยสำคัญใด ๆ ...

ตัวเลือกของบรรณาธิการ

วิธีเลือกเลนส์สำหรับการถ่ายภาพสัตว์ป่า - หุ่น

วิธีเลือกเลนส์สำหรับการถ่ายภาพสัตว์ป่า - หุ่น

เลนส์กล้องที่ดีที่สุดเหล่านี้สำหรับการถ่ายภาพสัตว์ป่ามีราคาแพง คุณตั้งใจที่จะติดตามการถ่ายภาพสัตว์ป่าพวกเขาจะคุ้มค่าการลงทุน ความยาวโฟกัสที่คุณต้องถ่ายภาพสัตว์ป่าขึ้นอยู่กับเหยื่อของคุณ

วิธีการถ่ายภาพสัตว์ที่เคลื่อนไหว - มัมมี่

วิธีการถ่ายภาพสัตว์ที่เคลื่อนไหว - มัมมี่

คุณมีสองวิธีในการดำเนินการถ่ายภาพกับสัตว์ คุณสามารถหยุดการกระทำของสัตว์หรือสร้างภาพศิลปะของการเคลื่อนไหวของสัตว์ได้ สัตว์ไม่อยู่ในที่เดียวนานมาก พวกเขาอพยพจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งตลอดทั้งวัน บางครั้งพวกเขาก็เคลื่อนที่ช้าๆเช่นเมื่อ ...

วิธีการถ่ายภาพวัตถุที่มีแสงด้านหลัง - ม.อ.

วิธีการถ่ายภาพวัตถุที่มีแสงด้านหลัง - ม.อ.

เมื่อดวงอาทิตย์ส่องลงด้านหลังของวัตถุ เมื่อกล้องวัดวัตถุหรือวัตถุที่มีแสงด้านหลังมันมืดกว่าฉากอื่น ๆ คุณสามารถจัดการวัตถุย้อนแสงได้สองวิธี: ใช้การชดเชยแสงเพื่อเพิ่มแสง

ตัวเลือกของบรรณาธิการ

เปลี่ยนขนาดภาพและความละเอียดใน Photoshop Elements 10 - Dummies

เปลี่ยนขนาดภาพและความละเอียดใน Photoshop Elements 10 - Dummies

คุณสามารถเปลี่ยนขนาดและความละเอียดของภาพ ในรูปแบบต่างๆกันสองแบบ วิธีหนึ่งคือการครอบตัดภาพ คุณสามารถใช้เครื่องมือครอบตัดที่มีหรือไม่มีการสุ่มตัวอย่างใหม่ อีกวิธีหนึ่งคือการใช้กรอบโต้ตอบขนาดรูปภาพซึ่งคุณใช้ในเซสชันการแก้ไขจำนวนมากใน Elements หากต้องการปรับขนาดภาพโดยใช้ ...

การโคลนและการรักษาเครื่องมือใน Photoshop Elements 12 - Dummies

การโคลนและการรักษาเครื่องมือใน Photoshop Elements 12 - Dummies

เครื่องมือการทำสำเนาและการเยียวยาใน Photoshop Elements 12 ใช้สำหรับเอฟเฟ็กต์และเมื่อคุณต้องการทำความสะอาดภาพ การโคลนเกี่ยวข้องกับการทำซ้ำพื้นที่รูปภาพเพื่อสร้างเนื้อหารูปภาพที่ไม่ได้อยู่ในภาพต้นฉบับในขณะที่การรักษาหมายถึงการลบรอยขีดข่วนและความไม่สมบูรณ์ในภาพถ่าย เครื่องมือการโคลนเครื่องมือโคลนนิ่ง ...

โหมดผสมผสานใน Photoshop Elements 11 - Dummies

โหมดผสมผสานใน Photoshop Elements 11 - Dummies

Photoshop Elements 11 กีฬาโหมดตกแต่งที่น่าประทับใจ 25 โหมด โหมด Blend จะส่งผลต่อสีที่โต้ตอบระหว่างเลเยอร์และวิธีการที่สีต่างๆโต้ตอบเมื่อคุณใช้สีกับเลเยอร์ โหมดการผสมผสานสามารถสร้างความหลากหลายของผลที่น่าสนใจบางครั้งก็แปลกประหลาด นอกจากนี้คุณสามารถใช้แก้ไขหรือยกเลิกโหมด Blend ได้โดยไม่ต้องแก้ไขรูปภาพ