右右:即在x的右孩子a的右孩子c上插入一个结点y(该结点也可以是c,如图①),即y可以是c,也可以是c的右孩子(如图②),也可以是c的左孩子(不在画出)。
实现:找到根结点x,与它的右孩子a进行交换即可使二叉树树再次平衡; 左右:即在x的左孩子a的右孩子c上插入一个结点y(该结点也可以是c,如图①),即y可以是c,也可以是c的右孩子(如图②),也可以是c的左孩子(不在画出)。
这个左右和下边的右左,稍微复杂了点,需要进行两次交换,才能达到平衡,注意这时y是c的右孩子,最终y作为x的左孩子;若y是c的左孩子,最终y作为a的右孩子,画图分析一下~~下边类似,不再敖述。
实现:找到根结点x,让x的左孩子a与x的左孩子a的右孩子c进行交换,然后再让x与x此时的左孩子c进行交换,最终达到平衡; 右左:即在x的右孩子a的左孩子c上插入一个结点y(该结点也可以是c,如图①),即y可以是c,也可以是c的右孩子(如图②),也可以是c的左孩子(不在画出)。
实现:找到根结点x,让x的右孩子a与x的右孩子a的左孩子c进行交换,然后再让x与x此时的右孩子c进行交换,最终达到平衡; 上边的四种情况包含了所有插入时导致不平衡的情况,上面给出的仅仅是一棵大
树中的最小不平衡子树,一定要想清楚,别迷了!另外一定要注意这个交换操作,比如a与b交换(a在上,b在下),b一定要占据a的位置!什么意思?就是b要放在(覆盖)储存a的那块内存上,再通俗点说,若a是x的左孩子,则交换后b要做x的左孩子;这就是所谓的b占据a的位置! 5. 哈希表: 1) 构造方法:
a) 直接定址法:取关键字或关键字的某个线性函数值为散列地址。即H(key)=key或H(key) = a·key + b,其中a和b为常数(这种散列函数叫做自身函数)。若其中H(key)中已经有值了,就往下一个找,直到H(key)中没有值了,就放进去。
b) 数字分析法:分析一组数据,比如一组员工的出生年月日,这时我们发现出生年月日的前几位数字大体相同,这样的话,出现冲突的几率就会很大,但是我们发现年月日的后几位表示月份和具体日期的数字差别很大,如果用后面的数字来构成散列地址,则冲突的几率会明显降低。因此数字分析法就是找出数字的规律,尽可能利用这些数据来构造冲突几率较低的散列地址。
c) 平方取中法:当无法确定关键字中哪几位分布较均匀时,可以先求出关键字的平方值,然后按需要取平方值的中间几位作为哈希地址。这是因为:平方后中间几位和关键字中每一位都相关,故不同关键字会以较高的概率产生不同的哈希地址。
d) 折叠法:将关键字分割成位数相同的几部分,最后一部分位数可以不同,然后取这几部分的叠加和(去除进位)作为散列地址。数位叠加可以有移位叠加和间界叠加两种方法。移位叠加是将分割后的每一部分的最低位对齐,然后相加;间界叠加是从一端向另一端沿分割界来回折叠,然后对齐相加。
e) 除留余数法:取关键字被某个不大于散列表表长m的数p除后所得的余数为散列地址。即 H(key) = key MOD p,p<=m。不仅可以对关键字直接取模,也可在折叠、平方取中等运算之后取模。对p的选择很重要,一般取素数或m,若p选的不好,容易产生同义词。 2) 处理冲突方法:
a) 开放定址法:Hi=(H(key) + di) MOD m,i=1,2,?,k(k<=m-1),其中H(key)为散列函数,m为散列表长,di为增量序列,可有下列三种取法: 1.1. di=1,2,3,?,m-1,称线性探测再散列;
1.2. di=1^2,-1^2,2^2,-2^2,3^2,?,±k^2,(k<=m/2)称二次探测再散列; 1.3. di=伪随机数序列,称伪随机探测再散列。
b) 再哈希法:Hi=RHi(key),i=1,2,?,k RHi均是不同的散列函数,即在同义词产生地址冲突时计算另一个散列函数地址,直到冲突不再发生,这种方法不易产生“聚集”,但增加了计算时间。 c) 链地址法(拉链法):将所有关键字为同义词的记录存储在同一线性链表中。假设某哈希函数产生的哈希地址在区间[0,m-1]上,则设立一个指针型向量Chain ChainHash[m];其每个分量的初始状态都是空指针。凡哈希地址为i的记录都插入到头指针为ChainHash[i]的链表中。在链表中的插入位置可以在表头或表尾;也可以在中间,以保持同义词在同一线性链表中按关键字有序。
d) 建立一个公共溢出区:假设哈希函数的值域为[0,m-1],则设向量HashTable[0..m-1]为基本表,每个分量存放一个记录,另设立向量OverTable[0..v]为溢出表。所有关键字和基本表中关键字为同义词的记录,不
管它们有哈希函数得到的哈希地址是什么,一旦发生冲突,都填入溢出表。
第10章、内部排序
1. 排序:是计算机程序设计中的一种重要操作,它的功能是将一个数据元素(或记录)的任意序列,重新排列成一个按关键字有序的序列。 2. 直接插入排序:将一个记录插入到已排好序的有序表中,从而得到一个新的、记录数增1的有序表。
3. 希尔排序(缩小增量排序):先将整个待排记录序列分割成若干子序列分别进行直接插入排序,待整个序列中的记录“基本有序”时,再对全体记录进行一次直接插入排序。