1 00:00:00,000 --> 00:00:05,259 2 00:00:05,259 --> 00:00:08,300 DOUG LLOYD:だからCS50に、私たちは紹介してきました 異なるデータ構造の多くは、 3 00:00:08,300 --> 00:00:09,180 右? 4 00:00:09,180 --> 00:00:11,420 私たちは、配列を見て、とリンクしました リスト、ハッシュテーブル、 5 00:00:11,420 --> 00:00:15,210 そして、しようと、スタックとキュー。 6 00:00:15,210 --> 00:00:17,579 また、少し学びます 木とヒープについて、 7 00:00:17,579 --> 00:00:20,120 しかし、実際にはこれらすべてが終わります アップテーマの変化です。 8 00:00:20,120 --> 00:00:22,840 実際にこれらがあります。 四つの基本的な考え方の種類 9 00:00:22,840 --> 00:00:25,190 他のそのすべてがに煮詰めることができます。 10 00:00:25,190 --> 00:00:28,150 アレイ、リンクリスト、 ハッシュテーブル、および試行。 11 00:00:28,150 --> 00:00:30,720 など私は、言いました それらのバリエーションがあり、 12 00:00:30,720 --> 00:00:32,720 しかし、これはかなりあります 多くの要約に行きます 13 00:00:32,720 --> 00:00:38,140 すべては我々が話をするつもりです Cの点では、このクラスでは約 14 00:00:38,140 --> 00:00:40,140 >> しかし、どのように右、これらすべての措置を行いますか? 15 00:00:40,140 --> 00:00:44,265 我々は、長所と短所について説明しました それらの独立したビデオでそれぞれ、 16 00:00:44,265 --> 00:00:46,390 しかし、数字の多くがあります 周りの投げ。 17 00:00:46,390 --> 00:00:48,723 一般の多くがあります 思考は周りの投げ。 18 00:00:48,723 --> 00:00:51,950 試してみましょうとの統合 それだけで一つの場所に。 19 00:00:51,950 --> 00:00:55,507 それでは、反対長所を比較検討してみましょう 短所、および検討 20 00:00:55,507 --> 00:00:57,340 そのデータ構造 正しいデータであるかもしれません 21 00:00:57,340 --> 00:01:01,440 あなたの特定の状況のた​​めの構造、 あなたが保存しているデータの任意の種類。 22 00:01:01,440 --> 00:01:06,625 あなたは、必ずしもする必要はありません 超高速の挿入、削除を使用して、 23 00:01:06,625 --> 00:01:10,761 トライのルックアップよろしければ本当に 挿入および削除を気にしません 24 00:01:10,761 --> 00:01:11,260 過度に。 25 00:01:11,260 --> 00:01:13,968 あなただけの迅速ランダム必要がある場合 アクセスは、多分、配列が良いです。 26 00:01:13,968 --> 00:01:15,340 それでは、それを蒸留してみましょう。 27 00:01:15,340 --> 00:01:18,530 のは、4つのそれぞれについてお話しましょう データ構造の主な種類 28 00:01:18,530 --> 00:01:21,720 我々はについて話したこと、および 彼らは良いかもしれないときだけ参照してください。 29 00:01:21,720 --> 00:01:23,340 そして、するとき、彼らはとても良いではないかもしれません。 30 00:01:23,340 --> 00:01:24,610 それでは、配列から始めましょう。 31 00:01:24,610 --> 00:01:27,300 だから挿入、それは一種の悪いです。 32 00:01:27,300 --> 00:01:31,350 >> 配列の最後に挿入はOKですが、 私たちが行くように、私たちは、アレイを構築している場合。 33 00:01:31,350 --> 00:01:33,570 しかし、我々は挿入する必要がある場合 中央に要素、 34 00:01:33,570 --> 00:01:35,550 挿入に戻って考えます ソート、たくさんあり​​ます 35 00:01:35,550 --> 00:01:37,510 そこに要素に合わせてシフトします。 36 00:01:37,510 --> 00:01:41,170 そして、私たちは挿入​​しようとしている場合 どこにもなく、配列の終わり、 37 00:01:41,170 --> 00:01:43,590 それはおそらくそれほど大きくはありません。 38 00:01:43,590 --> 00:01:46,710 >> 我々がない限り同様に、削除、 配列の末尾から削除します、 39 00:01:46,710 --> 00:01:49,810 おそらくそうであれば素晴らしいではありません 私たちは、空のギャップを残してしたく​​ありません、 40 00:01:49,810 --> 00:01:50,790 これは通常は行っておりません。 41 00:01:50,790 --> 00:01:54,700 私たちは、要素を削除すると、 その後、ソートのもう一度ぴったり作ります。 42 00:01:54,700 --> 00:01:57,670 だからから要素を削除します 配列も、それほど大きくありません。 43 00:01:57,670 --> 00:01:58,820 >> ルックアップは、しかし、素晴らしいです。 44 00:01:58,820 --> 00:02:00,920 我々は、ランダムアクセスを持っています、 一定時間のルックアップ。 45 00:02:00,920 --> 00:02:03,800 私達はちょうど7言うと、私達は行きます ・アレイ再配置7へ。 46 00:02:03,800 --> 00:02:05,907 私たちは、に行くと、20言います ・アレイ再配置20。 47 00:02:05,907 --> 00:02:07,240 私たちは、全体で反復処理する必要はありません。 48 00:02:07,240 --> 00:02:08,630 これはかなり良いです。 49 00:02:08,630 --> 00:02:11,020 >> アレイはまた、ソートすることが比較的容易です。 50 00:02:11,020 --> 00:02:14,040 私たちは、ソートの話をするたびに このような選択ソートアルゴリズムとして、 51 00:02:14,040 --> 00:02:18,820 挿入ソート、バブルソート、マージ ソート、我々は常にそれを行うために配列を使用し、 52 00:02:18,820 --> 00:02:21,860 アレイは、に非常に簡単であるため、 データ構造への相対的なソート、 53 00:02:21,860 --> 00:02:22,970 我々はこれまでに見てきました。 54 00:02:22,970 --> 00:02:24,320 >> 彼らはまた、比較的小さいです。 55 00:02:24,320 --> 00:02:25,695 余分なスペースがたくさんあり​​ません。 56 00:02:25,695 --> 00:02:29,210 あなたは正確に同じくらい取っておきます あなたのデータを保持する必要があるとして、 57 00:02:29,210 --> 00:02:30,320 それはかなりそれです。 58 00:02:30,320 --> 00:02:33,180 そこで、彼らは非常に小さいです その方法で効率的。 59 00:02:33,180 --> 00:02:36,000 しかし、別の欠点は、しかし、 それらのサイズが固定されていることです。 60 00:02:36,000 --> 00:02:38,630 私たちは、正確にどのように宣言する必要が 大きな我々の配列になりたいです、 61 00:02:38,630 --> 00:02:39,940 私たちはそれだけで1ショットを取得。 62 00:02:39,940 --> 00:02:41,280 私たちは成長し、それを圧縮することはできません。 63 00:02:41,280 --> 00:02:44,582 >> 我々はそれを拡大または縮小する必要がある場合は、我々 全く新しい配列を宣言する必要があり、 64 00:02:44,582 --> 00:02:47,750 コピーのすべての要素 二番目の配列に最初の配列。 65 00:02:47,750 --> 00:02:51,410 そして、我々はそれを誤算場合 時間は、我々は再びそれを行う必要があります。 66 00:02:51,410 --> 00:02:52,760 それほど大きくありません。 67 00:02:52,760 --> 00:02:58,750 だから、配列は、私たちに柔軟性を与えていません 要素の可変数を持っています。 68 00:02:58,750 --> 00:03:01,320 >> リンクされたリストで、 挿入は非常に簡単です。 69 00:03:01,320 --> 00:03:03,290 私達はちょうど前面にタック。 70 00:03:03,290 --> 00:03:04,892 削除も非常に簡単です。 71 00:03:04,892 --> 00:03:06,100 私たちは、要素を見つける必要があります。 72 00:03:06,100 --> 00:03:07,270 それはいくつかの検索を伴います。 73 00:03:07,270 --> 00:03:10,270 >> しかし、あなたは要素を見つけたら あなたが行う必要があり、すべてを探しています 74 00:03:10,270 --> 00:03:12,830 ポインタを変更され、 おそらく2あなたが持っている場合 75 00:03:12,830 --> 00:03:15,151 二重list--リンク リンクリスト、rather-- 76 00:03:15,151 --> 00:03:16,650 して、あなただけのノードを解放することができます。 77 00:03:16,650 --> 00:03:18,399 あなたがシフトする必要はありません 周りのすべて。 78 00:03:18,399 --> 00:03:22,090 あなたはちょうど2つのポインタを変更し、 そのためには、かなり速いです。 79 00:03:22,090 --> 00:03:23,470 >> ルックアップは、右の、しかし悪いのですか? 80 00:03:23,470 --> 00:03:26,280 私たちが発見するためには リンクされたリスト内の要素、 81 00:03:26,280 --> 00:03:29,154 単独で、または二重にリンクするかどうか、 我々はそれを検索する線形する必要があります。 82 00:03:29,154 --> 00:03:32,320 私たちは最初から開始する必要がありますし、 最後に移動したり、端移動で開始 83 00:03:32,320 --> 00:03:33,860 先頭に。 84 00:03:33,860 --> 00:03:35,474 私たちはもうランダムアクセスすることはできません。 85 00:03:35,474 --> 00:03:37,265 だから我々がやっている場合 検索の多くは、多分 86 00:03:37,265 --> 00:03:39,830 リンクされたリストではありません 私たちにとってそれほど良いです。 87 00:03:39,830 --> 00:03:43,750 >> 彼らは本当にもしています 並べ替えするのが難しいですよね? 88 00:03:43,750 --> 00:03:45,666 あなたができる唯一の​​方法 本当にリンクされたリストを並べ替えます 89 00:03:45,666 --> 00:03:47,870 あなたがそれを構築するとして、それを並べ替えることです。 90 00:03:47,870 --> 00:03:50,497 しかし、あなたは、あなたのようにそれを並べ替える場合 それを構築し、あなたはもはやじゃないんです 91 00:03:50,497 --> 00:03:51,830 もはや迅速な挿入を行います。 92 00:03:51,830 --> 00:03:53,746 あなただけのタッキングしていません 前面に物事。 93 00:03:53,746 --> 00:03:55,710 あなたが見つけなければなりません それを置くために適切な場所、 94 00:03:55,710 --> 00:03:57,820 そして、あなたの挿入 ちょうど約として悪くなります 95 00:03:57,820 --> 00:03:59,390 配列に挿入など。 96 00:03:59,390 --> 00:04:03,130 だから、リンクされたリストではありません データをソートするように素晴らしいです。 97 00:04:03,130 --> 00:04:05,830 >> 彼らはまた、かなり小さなサイズワイズです。 98 00:04:05,830 --> 00:04:08,496 わずか二重リンクリスト 単独でリンクされたリストよりも大きく、 99 00:04:08,496 --> 00:04:10,620 これはわずかに大きいです アレイよりも、しかし、そうではありません 100 00:04:10,620 --> 00:04:13,330 無駄なスペースの膨大な量。 101 00:04:13,330 --> 00:04:18,730 もしそうであればスペースが限られているが、 本当に強烈なプレミアム、 102 00:04:18,730 --> 00:04:22,180 これは移動するための正しい方法かもしれません。 103 00:04:22,180 --> 00:04:23,330 >> ハッシュテーブル。 104 00:04:23,330 --> 00:04:25,850 ハッシュテーブルへの挿入 非常に簡単です。 105 00:04:25,850 --> 00:04:26,980 それは、2段階のプロセスです。 106 00:04:26,980 --> 00:04:30,700 まず、を通して私たちのデータを実行する必要があります ハッシュコードを取得するためのハッシュ関数 107 00:04:30,700 --> 00:04:37,550 し、我々はに要素を挿入 そのハッシュコードの位置にハッシュテーブル。 108 00:04:37,550 --> 00:04:40,879 >> リンクされたリストに似て削除、 あなたは要素を見つけたら簡単です。 109 00:04:40,879 --> 00:04:43,170 あなたは、まずそれを見つけなければなりません しかし、あなたはそれを削除すると、 110 00:04:43,170 --> 00:04:45,128 あなただけ交換する必要があります ポインタのカップル、 111 00:04:45,128 --> 00:04:47,250 あなたは、別のチェーンを使用している場合。 112 00:04:47,250 --> 00:04:49,942 あなたはプロービング使用している場合、 あるいはあなたがいないのであれば 113 00:04:49,942 --> 00:04:51,650 使用して、すべての連鎖 あなたのハッシュテーブルで、 114 00:04:51,650 --> 00:04:53,040 削除は、実際には本当に簡単です。 115 00:04:53,040 --> 00:04:57,134 すべてを行う必要があるハッシュです データは、その場所に移動します。 116 00:04:57,134 --> 00:04:58,925 そして、あなたがいないと仮定すると 任意の衝突を持っています、 117 00:04:58,925 --> 00:05:01,650 あなたは非常に迅速に削除できるようになります。 118 00:05:01,650 --> 00:05:04,930 >> さて、ルックアップはどこのものです 少し複雑になります。 119 00:05:04,930 --> 00:05:06,910 それは、より良い平均です リンクされたリストより。 120 00:05:06,910 --> 00:05:09,560 あなたはチェーンを使用している場合は、 あなたはまだリンクされたリストを持っています、 121 00:05:09,560 --> 00:05:13,170 これはあなたがまだ持っていることを意味 検索は、リンクリストを損ないます。 122 00:05:13,170 --> 00:05:18,390 あなたが取っているので、しかし、あなたのリンク リストおよび100または1,000以上、それを分割 123 00:05:18,390 --> 00:05:25,380 あるいはnあなたのハッシュテーブルの要素、あなたがしています リンクされたリストは、すべてのサイズのn番目の一つです。 124 00:05:25,380 --> 00:05:27,650 彼らはすべて実質的に小さいです。 125 00:05:27,650 --> 00:05:32,080 あなたは、nの代わりにリストをリンクしています サイズnの1リンクリストの。 126 00:05:32,080 --> 00:05:34,960 >> そしてそうこの現実世界の定数 一般的に、我々の要因、 127 00:05:34,960 --> 00:05:39,730 時間計算では約話をしない、それを ここで実際に違いを生むん。 128 00:05:39,730 --> 00:05:43,020 だから、ルックアップはまだ線形であります あなたがチェーンを使用している場合、検索、 129 00:05:43,020 --> 00:05:46,780 しかし、リストの長さ あなたはを通して検索しています 130 00:05:46,780 --> 00:05:50,080 比較して、非常に、非常に短いです。 131 00:05:50,080 --> 00:05:52,995 繰り返しますが、ソートはあなたのである場合 ここでの目標、ハッシュテーブルの 132 00:05:52,995 --> 00:05:54,370 おそらく正しい方法は行きません。 133 00:05:54,370 --> 00:05:56,830 並べ替えた場合だけで配列を使用 あなたには本当に重要です。 134 00:05:56,830 --> 00:05:58,590 >> そして、彼らはサイズの域を実行することができます。 135 00:05:58,590 --> 00:06:01,640 これは、かどうかを言うのは難しいです ハッシュテーブルは、小さいまたは大きいです 136 00:06:01,640 --> 00:06:04,110 それは実際に依存しているため どのように大きなあなたのハッシュテーブルです。 137 00:06:04,110 --> 00:06:07,340 あなただけ保存するつもりなら あなたのハッシュテーブルの5つの要素、 138 00:06:07,340 --> 00:06:10,620 あなたはハッシュテーブルを持っています それ10,000の要素を持ちます、 139 00:06:10,620 --> 00:06:12,614 あなたは、おそらく多くのスペースを無駄にしています。 140 00:06:12,614 --> 00:06:15,030 あなたもすることができますされてコントラスト 非常にコンパクトなハッシュテーブルを持っています、 141 00:06:15,030 --> 00:06:18,720 しかし、小さいあなたのハッシュテーブルは、取得します これらのリンクされたリストの各長いです 142 00:06:18,720 --> 00:06:19,220 取得します。 143 00:06:19,220 --> 00:06:22,607 だから本当に定義する方法はありません 正確にハッシュテーブルのサイズ、 144 00:06:22,607 --> 00:06:24,440 しかし、それはおそらく安全です それは一般的だと言って 145 00:06:24,440 --> 00:06:27,990 リンクさよりも大きいことになるだろう 同じデータを格納するリスト、 146 00:06:27,990 --> 00:06:30,400 トライよりも小さいです。 147 00:06:30,400 --> 00:06:32,720 >> そして、試行は、第四です これらの構造の 148 00:06:32,720 --> 00:06:34,070 私たちは話してきたこと。 149 00:06:34,070 --> 00:06:36,450 トライに挿入することは複雑です。 150 00:06:36,450 --> 00:06:38,400 ダイナミックがたくさんあり​​ます メモリ割り当て、 151 00:06:38,400 --> 00:06:40,780 特に初めに、 あなたが構築するために始めているよう。 152 00:06:40,780 --> 00:06:43,700 しかし、それは一定の時間です。 153 00:06:43,700 --> 00:06:47,690 それは人間だけの要素です ここではトリッキーになること。 154 00:06:47,690 --> 00:06:53,250 NULLポインタに遭遇すること、のmalloc スペース、そこに行く、おそらくmalloc関数空間 155 00:06:53,250 --> 00:06:54,490 そこから再び。 156 00:06:54,490 --> 00:06:58,880 の脅迫因子の一種 動的メモリ割り当て内のポインタ 157 00:06:58,880 --> 00:07:00,130 クリアするハードルです。 158 00:07:00,130 --> 00:07:04,550 しかし、あなたはそれをクリアしたら、挿入 実際には、非常に簡単来ます 159 00:07:04,550 --> 00:07:06,810 そしてそれは確かに一定の時間です。 160 00:07:06,810 --> 00:07:07,680 >> 削除は簡単です。 161 00:07:07,680 --> 00:07:11,330 あなたがする必要があるのは、ナビゲートであります ポインタとフリーノードのカップル、 162 00:07:11,330 --> 00:07:12,420 そのためには、かなり良いです。 163 00:07:12,420 --> 00:07:13,930 ルックアップもかなり速いです。 164 00:07:13,930 --> 00:07:16,780 これはのみに基づいています あなたのデータの長さ。 165 00:07:16,780 --> 00:07:19,924 だからあなたのすべてのデータがある場合 5文字の文字列、 166 00:07:19,924 --> 00:07:22,590 たとえば、5を保存しています あなたのトライの文字列、 167 00:07:22,590 --> 00:07:25,439 それが唯一の5つのステップを取ります あなたが探しているものを見つけます。 168 00:07:25,439 --> 00:07:28,480 ファイブは、単に一定の係数であるため、 再度、挿入、欠失、および参照 169 00:07:28,480 --> 00:07:31,670 ここでは効果的に、すべて一定の時間です。 170 00:07:31,670 --> 00:07:34,880 >> もう一つは、あなたのトライであるということです 実際に種類の既に右、ソート? 171 00:07:34,880 --> 00:07:36,800 私たちがしている方法のおかげで 挿入要素、 172 00:07:36,800 --> 00:07:40,060 の文字で文字を行くことによって キーの桁キー、または数字、 173 00:07:40,060 --> 00:07:45,084 一般的に、あなたのトライはなってしまいます あなたはそれを構築するような種類のソート。 174 00:07:45,084 --> 00:07:47,250 それは本当になりません。 並べ替えを考える意味 175 00:07:47,250 --> 00:07:49,874 同じように、私たちは考えます それ配列、またはリンクされたリストで、 176 00:07:49,874 --> 00:07:51,070 またはハッシュテーブル。 177 00:07:51,070 --> 00:07:54,780 しかし、ある意味で、あなたの あなたが行くようにトライがソートされます。 178 00:07:54,780 --> 00:07:58,630 >> 欠点は、当然のことです トライは急速に膨大になります。 179 00:07:58,630 --> 00:08:02,970 すべての接合点から、あなたがかもしれません あなたのキーは数字で構成されている場合have--、 180 00:08:02,970 --> 00:08:04,880 あなたは他の10を持っています あなたが行くことができる場所、どの 181 00:08:04,880 --> 00:08:07,490 すべてのノードということ 情報が含まれています 182 00:08:07,490 --> 00:08:11,440 あなたが保存したいデータについて そのノードで、プラス10のポインタ。 183 00:08:11,440 --> 00:08:14,430 CS50 IDEのどちらが、80バイトです。 184 00:08:14,430 --> 00:08:17,220 だから、のために少なくとも80バイトです 作成したすべてのノード、 185 00:08:17,220 --> 00:08:19,240 それがあってもデータをカウントしていません。 186 00:08:19,240 --> 00:08:24,950 そして、あなたのノードである場合 代わりに数字の文字、 187 00:08:24,950 --> 00:08:27,825 今では26のポインタを持っています すべての場所から。 188 00:08:27,825 --> 00:08:32,007 そして、26回8はおそらく200です バイト、またはそのような何か。 189 00:08:32,007 --> 00:08:33,840 そして、あなたは資本を持っています そして、lowercase--することができます 190 00:08:33,840 --> 00:08:35,381 右、私はこれで行くよどこに参照してください? 191 00:08:35,381 --> 00:08:37,500 あなたのノードが実際に取得することができます 大きい、などトライ 192 00:08:37,500 --> 00:08:40,470 それ自体、全体的に、することができます あまりにも、本当に大きな得ます。 193 00:08:40,470 --> 00:08:42,630 だから、スペースが高であれば お使いのシステム上のプレミアム、 194 00:08:42,630 --> 00:08:45,830 トライはする正しい方法ではないかもしれません でも、その他の利点が、行きます 195 00:08:45,830 --> 00:08:47,780 遊びに来て。 196 00:08:47,780 --> 00:08:48,710 私はダグロイドです。 197 00:08:48,710 --> 00:08:50,740 これはCS50です。 198 00:08:50,740 --> 00:08:52,316