演算法實現層
Ⅰ 一目瞭然,Hash演算法及HashMap底層實現原理
Hash演算法和HashMap底層實現原理概述:
哈希表以其高效查詢和插入操作而備受青睞。其核心是將(key, value)對通過哈希函數映射到數組的特定位置,查詢時間復雜度達到理想狀態的O(1)。哈希表結構結合了數組、鏈表和紅黑樹,數組用於基本存儲,鏈表或平衡二叉樹用於處理碰撞。數組的查詢和插入復雜度為O(1),而鏈表或平衡二叉樹的相應操作為O(n)或O(lgn)。
具體實現中,首先通過哈希演算法,如默認使用key的hashCode,計算得到一個整數hash值。然後,通過取余操作確定在數組中的存儲位置。當發生碰撞,即多個key映射到同一位置,HashMap採用開放定址法或鏈式地址解決,如java默認使用拉鏈法。開放定址法通過在數組中尋找空餘位置,鏈式地址則使用鏈表結構存儲沖突的結點,查詢時遍歷鏈表。
HashMap以數組為基礎,每個元素是鏈表的頭節點,Put方法根據Key的哈希值定位並插入鏈表,Get方法則通過哈希映射和鏈表遍歷找到對應的Value。HashMap初始長度為16的2的冪,通過位運算確保哈希分布均勻,避免過多的碰撞。
理解Hash演算法的關鍵在於生成的哈希值的均勻分布,以及如何通過位運算來快速定位數組位置。通過深入研究,您將能更好地掌握這些復雜的底層實現機制。
Ⅱ hashmap底層實現原理
hashmap底層實現原理是SortedMap介面能夠把它保存的記錄根據鍵排序,默認是按鍵值的升序排序,也可以指定排序的比較器,當用Iterator遍歷TreeMap時,得到的記錄是排過序的。
如果使用排序的映射,建議使用TreeMap。在使用TreeMap時,key必須實現Comparable介面或者在構造TreeMap傳入自定義的Comparator,否則會在運行時拋出java.lang.ClassCastException類型的異常。
Hashtable是遺留類,很多映射的常用功能與HashMap類似,不同的是它承自Dictionary類,並且是線程安全的,任一時間只有一個線程能寫Hashtable
從結構實現來講,HashMap是:數組+鏈表+紅黑樹(JDK1.8增加了紅黑樹部分)實現的。
(2)演算法實現層擴展閱讀
從源碼可知,HashMap類中有一個非常重要的欄位,就是 Node[] table,即哈希桶數組。Node是HashMap的一個內部類,實現了Map.Entry介面,本質是就是一個映射(鍵值對),除了K,V,還包含hash和next。
HashMap就是使用哈希表來存儲的。哈希表為解決沖突,採用鏈地址法來解決問題,鏈地址法,簡單來說,就是數組加鏈表的結合。在每個數組元素上都一個鏈表結構,當數據被Hash後,得到數組下標,把數據放在對應下標元素的鏈表上。
如果哈希桶數組很大,即使較差的Hash演算法也會比較分散,如果哈希桶數組數組很小,即使好的Hash演算法也會出現較多碰撞,所以就需要在空間成本和時間成本之間權衡,其實就是在根據實際情況確定哈希桶數組的大小,並在此基礎上設計好的hash演算法減少Hash碰撞。
Ⅲ 騰訊職級體系
你好,像BATJ這樣的互聯網大廠職級體系是很明確的。當然對招聘的要求還是比較高的,下面以騰訊為例。
1、騰訊薪資構成
鵝廠薪資結構:一般是12+1+1= 14薪。
鵝廠的標准薪資是14薪,但是通常能拿到16-20薪。
年終獎看部門盈利情況,一般是 3個月。
而其中Node.js的技能要求卻通常是Web全棧工程師的必備技能。可見鵝廠對於人才的選擇是比較嚴苛的。
根據當前的市場需求,互聯網大廠們對於普通前端開發工程師的需求逐年銳減,大廠對於人才產生了強烈的「T」型人才需求,即在一樣精的基礎上還要「百樣通」。例如Web全棧工程師的招聘數量高達21萬之多,對應的人才卻很少,因此高薪也是可以理解了。
對於想學習Web全棧工程師、架構師等無基礎同學來說,北大青鳥、課工場等優秀品牌都是不錯的選擇。課程根據招聘需求制定,包含全部分布式微服務技術,對標鵝廠T4、阿里P8級別。
希望我的回答對你有所幫助!
Ⅳ 樹.層序遍歷的三種實現演算法
樹層序遍歷的三種實現演算法如下:
隊列法:
- 核心思路:利用隊列先進先出的特性,逐層遍歷二叉樹。首先將根節點入隊,然後進入一個循環,每次循環處理當前隊列中的所有節點,並將它們的子節點入隊。循環直到隊列為空。
- 實現細節:在每次循環開始時,記錄隊列的大小,然後依次處理這些節點。處理節點時,將其值添加到當前層的結果列表中,並將其左右子節點入隊。
遞歸與棧的結合:
- 核心思路:通過遞歸和棧的結合來實現層序遍歷。使用一個自定義的節點類,將根節點及其層數壓入棧中。然後進入一個循環,每次循環從棧中彈出一個節點,將其值添加到對應層的結果列表中,並將其左右子節點壓入棧中。
- 實現細節:在每次彈出節點時,檢查結果列表的大小是否等於當前節點的層數,如果是,則在結果列表中添加一個新的空列表作為當前層的結果容器。然後將節點的值添加到當前層的結果列表中。
Python版實現:
- 核心思路:與遞歸與棧的結合方法類似,但使用Python的列表來模擬棧,並簡化了一些操作。同樣使用一個自定義的節點類來存儲節點值和層數信息。
- 實現細節:初始化一個棧,將根節點及其層數壓入棧中。然後進入一個循環,每次循環從棧中彈出一個節點,將其值添加到對應層的結果列表中。然後將節點的左右子節點壓入棧中。
這三種方法各有優缺點,隊列法直觀易懂,遞歸與棧的結合方法在處理復雜情況時可能更加靈活,而Python版實現則利用了Python的語言特性使代碼更加簡潔。在實際應用中,可以根據具體需求和場景選擇合適的方法。
Ⅳ 層次聚類演算法的原理及實現Hierarchical Clustering
層次聚類演算法是一種通過計算不同類別數據點間的相似度來創建層次嵌套聚類樹的方法。樹的最低層包含原始數據點,頂層是一個聚類的根節點。該演算法有自下而上合並和自上而下分裂兩種方法,本文將詳細介紹合並方法。
層次聚類的合並演算法通過計算每兩個數據點間的相似性,對所有數據點中最為相似的兩個進行組合,並不斷重復這一過程。演算法的核心是計算每個類別的數據點與所有數據點之間的距離,距離越小表示相似度越高,然後將距離最近的兩個數據點或類別進行組合,生成聚類樹。這個過程可以通過計算歐式距離矩陣來實現。
計算歐式距離矩陣時,採用歐式距離來衡量不同類別數據點之間的距離(相似度)。計算公式為:
\[
d(A, B) = \sqrt{(x_A - x_B)^2 + (y_A - y_B)^2 + ...}
\]
其中,\(A\) 和 \(B\) 是數據點,\(x\) 和 \(y\) 分別是它們的特徵值。
接下來,我們通過一個示例數據集來展示如何使用歐式距離計算矩陣並進行組合。首先計算出矩陣中的所有距離值。然後,選擇距離最小的數據點進行組合,例如數據點B和C的距離值為1.00,在所有距離值中最小,因此將它們組合在一起。接著,更新距離矩陣,重新計算其他數據點與組合後的B和C之間的距離。
重復此過程,直到所有數據點都組合在一起。在每一步中,選擇距離最小的組合數據點與其他數據點進行再次組合。這種方法在生成聚類樹的同時,也計算出樹的每一步的結構。
在合並方法中,有三種計算組合數據點間距離的方式:Single Linkage、Complete Linkage 和 Average Linkage。Single Linkage 使用兩個組合數據點中最短的邊距離作為它們的組合距離,可能受到極端值的影響。Complete Linkage 使用兩個組合數據點中最長的邊距離作為它們的組合距離,可能將不相似的組合數據點分開。Average Linkage 計算兩個組合數據點中每個數據點與其他所有數據點的距離的平均值,計算量大但結果更合理。
在這個例子中,使用了 Average Linkage 方法來計算組合數據點間的距離。在每個步驟中,選擇距離最小的組合數據點進行組合,並更新距離矩陣。最終,所有數據點組合成兩組,即聚類樹的最頂層,然後生成完整的層次聚類樹狀圖。
層次聚類演算法通過生成樹狀圖,直觀地展示了數據點之間的聚類關系,為模型解釋和可視化分析提供了清晰的路徑。