АВЛ дерево и коллизия хэша

@nexen · Регистрация: 27.01.2012

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

До некоторых пор думал, что красно-черное и авл деревья, да и вообще любые структуры, позволяющие сделать нечто вида:

C++
1
printf("%d\n", myAssociativeMassive_String_and_Integer["oh..I need second elements"]);

реализованы при помощи сбалансированных двоичных деревьев, но потом прочитал, что оно, всё же, реализовано при помощи хэш-массивов. Тогда этому значения не придал, но сейчас подумал, а как так? Хэш, хоть и редко, но все же имеет плохую особенность - коллизию. Так что же будет с таким деревом при коллизии? Или я что-то напутал? Даже если напутал, то, помнится, есть структура hashmap или как-то так в stl. Как же тогда она работает?

@gray_fox · 01.12.2013, 21:15

Сообщение от nexen

До некоторых пор думал, что красно-черное и авл деревья, да и вообще любые структуры, позволяющие сделать нечто вида:
Код C++
1
printf("%d\n", myAssociativeMassive_String_and_Integer["oh..I need second elements"]);
реализованы при помощи сбалансированных двоичных деревьев, но потом прочитал, что оно, всё же, реализовано при помощи хэш-массивов.

Сбалансированное двоичное дерево реализовано посредством хэш-таблицы

Явно что-то не то прочитали...

Добавлено через 2 минуты

Сообщение от nexen

помнится, есть структура hashmap или как-то так в stl

unordered_map есть, hashmap нестандартная реализация.

@nexen · 01.12.2013, 21:19 **[ТС]**

gray_fox, вопрос на миллион, а чем хэш-таблица отличается от хэш-массива? (вики читал).
Да и, если все-таки хэш-таблица, то опять-таки, коллизии возможны и что будет, если они произойдут? Понятно, что могут ячейки хранить сразу несколько элементов, но конкретизации не будет ведь, т.е., до самого элемента достучаться по хэшу не удастся

@MrCold · 01.12.2013, 21:21

красно-черное и авл деревья
.... и hashmap это массив связных списков

@gray_fox · 01.12.2013, 21:25

Сообщение от nexen

вопрос на миллион, а чем хэш-таблица отличается от хэш-массива? (вики читал).

А это не одно и тоже?)

Сообщение от nexen

Да и, если все-таки хэш-таблица, то опять-таки, коллизии возможны и что будет, если они произойдут?

Время доступа к элементу будет больше.

Добавлено через 2 минуты
Ну к примеру если хэш-таблица у нас устроена так (ИМХО самое простое): массив связных списков, хэш элемента - это индекс в этом массиве. Если у всех элементов один результат хэш-функции, то, вуаля, у нас уже связный список)

@nexen · 01.12.2013, 21:48 **[ТС]**

gray_fox, а, и правда, одно и то же.
Ну это понятно (насчет связных списков), но дело вот в чем. Предположим, есть строчки str1 и str2, и они были добавлены в таблицу. Их хэш равен 123. Допустим, есть метод find, принимающий строку или хэш сразу (не важно):

C++
1
myHashTable.find("str2");

Оп-па, был найден элемент, точнее указатель, на связный список, первый элемент которого str1, ведь он был первее добавлен! И как теперь узнать, который из них (в связном списке) наш элемент? Ну допустим, если поиск идет по строке, можно теперь использовать strcmp, но если поиск идет по хэшу?..

@gray_fox · 01.12.2013, 21:56

nexen, ищем "ячёку" по хэшу, дальше по обычному сравнению.

@nexen · 01.12.2013, 22:05 **[ТС]**

gray_fox, но тогда почему авл и КЧ-деревья имеют log(N) сложность на все операции в худшем случае? Ведь в оном может так случиться, что все N, внезапно, попадут под коллизию, а значит что при связных списках, что при циклической адресации придется перебирать все N элементов обычным сравнением.. ?

@gray_fox · 01.12.2013, 22:15

nexen, в сбалансированных деревьях нет никаких коллизий; гарантии сложности операций имеются за счёт поддержания структуры, высоты дерева в определённых пределах...

@Dani · 01.12.2013, 22:16

nexen, что то я не понимаю. Если у вас ключами в АВЛ дереве являются строки, то их можно и посимвольно сравнивать. Если долго (а долго будет только в случае если префиксы большой длины у строк равны) - пожалуйста, пишите хеши. Только потом решайте вопрос коллизии списками. А хеши то разные бывают, откуда может получиться, что тяжело будет подобрать 2 строки с одинаковым хешом, или легко.

@nexen · 02.12.2013, 09:38 **[ТС]**

gray_fox, кажись, наконец-то, дошло. Сначала ищем по хешу, затем попадаем на нужную ячейку и там лежит не просто связный список, как обсуждалось ранее, а сбалансированное двоичное дерево?

И, если это так, то остался последний вопрос, который меня мучает в любых хеш-таблицах.. Чтобы адресация была за О(1), нужен обычный массив и индекс. Индексом может служить хэш. Однако, хэш, обычно, принимает довоьно широкие пределы, допустим, 8 знаков (да и частенько он выражается не только в числовой форме 10ой записи, а в 16ой), тогда как же выделять массив для этих нужд? Пример:

C++
1
2
3
4
HTable ht; //допустим, изначальный размер 0
string s = "str1"; //допустим, hash(s) == 21389142
ht.insert("str1"); //размер ht-массива стал 21389142 ? О_о
string foundedString = ht.find("str1"); //иначе мы не можем за О(1) обратится, ведь ищем именно по индексу 21389142

Или что я опять не понимаю?

(А ну и что делают с хэшами 0x? Или их не применяют для такого, только 10ые?)

@OhMyGodSoLong · 02.12.2013, 10:41

Сообщение от nexen

gray_fox, кажись, наконец-то, дошло. Сначала ищем по хешу, затем попадаем на нужную ячейку и там лежит не просто связный список, как обсуждалось ранее, а сбалансированное двоичное дерево?

Бинарное дерево — это бинарное дерево. Оно не имеет никакого отношения к хешу. Выкинтье эту чушь из головы, сожгите то, где вы это прочитали, и передайте это тому, кто вам посоветовал этот источник.

Сообщение от nexen

И, если это так, то остался последний вопрос, который меня мучает в любых хеш-таблицах.. Чтобы адресация была за О(1), нужен обычный массив и индекс. Индексом может служить хэш. Однако, хэш, обычно, принимает довоьно широкие пределы, допустим, 8 знаков (да и частенько он выражается не только в числовой форме 10ой записи, а в 16ой), тогда как же выделять массив для этих нужд?

Размер массива обычно берут степенью двойки, а хеш-функцию выбирают (или обрабатывают) так, что она выдавала хеши с конкретным количеством битов. Если свободное место в хеш-таблице начинает заканчиваться, то можно увеличить её в два раза, взять новую расширенную функцию, пересчитать хеши для элементов и перераспределить их по новой таблице.

@nexen · 02.12.2013, 10:51 **[ТС]**

OhMyGodSoLong,

Сообщение от OhMyGodSoLong

Бинарное дерево — это бинарное дерево. Оно не имеет никакого отношения к хешу. Выкинтье эту чушь из головы, сожгите то, где вы это прочитали, и передайте это тому, кто вам посоветовал этот источник.

тогда опять не понимаю, откуда О(log(N)).. При худшем случае со связными списками O(N) и не иначе.

А читал я, что авл и КЧ делаются деревьями здесь: http://algolist.manual.ru/ds/rbtree.php
Поэтому и разрывает мне шаблон то, что они, на самом деле, хэш-таблицами делаются. Вот никак и не могу связать эти два факта (чем же они делаются)..

@OhMyGodSoLong · 02.12.2013, 11:46

Сообщение от nexen

А читал я, что авл и КЧ делаются деревьями здесь: http://algolist.manual.ru/ds/rbtree.php
Поэтому и разрывает мне шаблон то, что они, на самом деле, хэш-таблицами делаются. Вот никак и не могу связать эти два факта (чем же они делаются)..

Господи... АВЛ-дерево. Красно-чёрное дерево. Это деревья. Там нет хешей. Это бинарные деревья. В них поиск, вставка, удаление делаются за примерно O(log N) операций.

У хеш-таблиц операции занимают амортизированно O(1) и в худшем случае O(N). То есть большую часть времени при хороших условиях там O(1), иногда тормозит.

но... Отдельной строкой:

Деревья — не хеши. АВЛ-дерево не хеш. std::map на деревьях. std::unordered_map на хешах.

Ассоциативный массив — обобщённое название *map-структур.

@ya_noob · 02.12.2013, 11:47

Сообщение от nexen

они, на самом деле, хэш-таблицами делаются

откуда вы это взяли?
АВЛ и КЧД строятся на связных структурах (не списках) - узлах, имеющих некоторую полезную информацию и несколько связей с потомками (и может быть и с предком). ни связные списки, ни хэш-таблицы здесь не нужны. поиск за log(N).

в хэш-таблицах поиск осуществляется за амортизированную константу, причем обычно используются не таблицы на основе цепочек переполнения, за которые вы уцепились, а на основе, например, динамических хеш-таблиц с открытой адресацией.

@gray_fox · 02.12.2013, 13:07

Сообщение от nexen

gray_fox, кажись, наконец-то, дошло. Сначала ищем по хешу, затем попадаем на нужную ячейку и там лежит не просто связный список, как обсуждалось ранее, а сбалансированное двоичное дерево?

Ну можно и так конечно коллизии разрешать, но это всё равно будет хэш-таблица, деревья тут не причём.

@salam · 02.12.2013, 14:14

я понятия не имею, как реализована stl, но ваша дискуссия на пустом месте развернулась. существует не один способ разрешения коллизий. я уверен, что в хэш-таблицах они исключены.
я основываюсь на (кажущейся вполне очевидной) гипотезе, что можно подобрать два таких модуля, чтобы двойное хэширование не допускало коллизий в том смысле, что мы хэшим всегда натуральные числа (коды символов).

@ya_noob · 02.12.2013, 14:27

Сообщение от salam

я уверен, что в хэш-таблицах они исключены.

очень в этом сомневаюсь. по вашему для каждого элемента есть своя ячейка в хэш-таблице, которую никто кроме него не может занять. но если в таблицу положить несколько одинаковых элементов, то в некоторый момент кому-то не достанется его ячейки и он займет чужую. всё, коллизии обеспечены.

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
SDL3 для Web (WebAssembly): Синхронизация спрайтов SDL3 и тел Box2D 8Observer8 04.03.2026 Содержание блога Финальная демка в браузере. Итоговый код: finish-sync-physics-sprites-sdl3-c. zip На первой гифке отладочные линии отключены, а на второй включены:. . .	SDL3 для Web (WebAssembly): Идентификация объектов на Box2D v3 - использование userData и событий коллизий 8Observer8 02.03.2026 Содержание блога Финальная демка в браузере. Итоговый код: finish-collision-events-sdl3-c. zip https:/ / www. cyberforum. ru/ blog_attachment. php?attachmentid=11680&d=1772460536 Одним из. . .	Реалии Hrethgir 01.03.2026 Нет, я не закончил до сих пор симулятор. Эта задача сложнее. Не получилось уйти в плавсостав, но оно и к лучшему, возможно. Точнее получалось - но сварщиком в палубную команду, а это значит, в моём. . .	Ритм жизни kumehtar 27.02.2026 Иногда приходится жить в ритме, где дел становится всё больше, а вовлечения в происходящее — всё меньше. Плотный график не даёт вниманию закрепиться ни на одном событии. Утро начинается с быстрых,. . .
SDL3 для Web (WebAssembly): Сборка библиотек: SDL3, Box2D, FreeType, SDL3_ttf, SDL3_mixer и SDL3_image из исходников с помощью CMake и Emscripten 8Observer8 27.02.2026 Недавно вышла версия 3. 4. 2 библиотеки SDL3. На странице официальной релиза доступны исходники, готовые DLL (для x86, x64, arm64), а также библиотеки для разработки под Android, MinGW и Visual Studio. . . .	SDL3 для Web (WebAssembly): Реализация движения на Box2D v3 - трение и коллизии с повёрнутыми стенами 8Observer8 20.02.2026 Содержание блога Box2D позволяет легко создать главного героя, который не проходит сквозь стены и перемещается с заданным трением о препятствия, которые можно располагать под углом, как верхнее. . .	Конвертировать закладки radiotray-ng в m3u-плейлист damix 19.02.2026 Это можно сделать скриптом для PowerShell. Использование . \СonvertRadiotrayToM3U. ps1 <path_to_bookmarks. json> Рядом с файлом bookmarks. json появится файл bookmarks. m3u с результатом. # Check if. . .	Семь CDC на одном интерфейсе: 5 U[S]ARTов, 1 CAN и 1 SSI Eddy_Em 18.02.2026 Постепенно допиливаю свою "многоинтерфейсную плату". Выглядит вот так: https:/ / www. cyberforum. ru/ blog_attachment. php?attachmentid=11617&stc=1&d=1771445347 Основана на STM32F303RBT6. На борту пять. . .

@nexen 187 / 180 / 25 Регистрация: 27.01.2012 Сообщений: 1,335
	01.12.2013, 21:19 [ТС]
	gray_fox, вопрос на миллион, а чем хэш-таблица отличается от хэш-массива? (вики читал). Да и, если все-таки хэш-таблица, то опять-таки, коллизии возможны и что будет, если они произойдут? Понятно, что могут ячейки хранить сразу несколько элементов, но конкретизации не будет ведь, т.е., до самого элемента достучаться по хэшу не удастся 0

@MrCold 873 / 771 / 173 Регистрация: 11.01.2012 Сообщений: 1,942
	01.12.2013, 21:21
	красно-черное и авл деревья .... и hashmap это массив связных списков 1

@gray_fox What a waste! 1610 / 1302 / 180 Регистрация: 21.04.2012 Сообщений: 2,733
	01.12.2013, 21:56
	nexen, ищем "ячёку" по хэшу, дальше по обычному сравнению. 1

@nexen 187 / 180 / 25 Регистрация: 27.01.2012 Сообщений: 1,335
	01.12.2013, 22:05 [ТС]
	gray_fox, но тогда почему авл и КЧ-деревья имеют log(N) сложность на все операции в худшем случае? Ведь в оном может так случиться, что все N, внезапно, попадут под коллизию, а значит что при связных списках, что при циклической адресации придется перебирать все N элементов обычным сравнением.. ? 0

@gray_fox What a waste! 1610 / 1302 / 180 Регистрация: 21.04.2012 Сообщений: 2,733
	01.12.2013, 22:15
	nexen, в сбалансированных деревьях нет никаких коллизий; гарантии сложности операций имеются за счёт поддержания структуры, высоты дерева в определённых пределах... 1

@Dani 1406 / 648 / 135 Регистрация: 11.08.2011 Сообщений: 2,299 Записей в блоге: 2
	01.12.2013, 22:16
	nexen, что то я не понимаю. Если у вас ключами в АВЛ дереве являются строки, то их можно и посимвольно сравнивать. Если долго (а долго будет только в случае если префиксы большой длины у строк равны) - пожалуйста, пишите хеши. Только потом решайте вопрос коллизии списками. А хеши то разные бывают, откуда может получиться, что тяжело будет подобрать 2 строки с одинаковым хешом, или легко. 1

@salam 194 / 174 / 30 Регистрация: 10.07.2012 Сообщений: 800
	02.12.2013, 14:14
	я понятия не имею, как реализована stl, но ваша дискуссия на пустом месте развернулась. существует не один способ разрешения коллизий. я уверен, что в хэш-таблицах они исключены. я основываюсь на (кажущейся вполне очевидной) гипотезе, что можно подобрать два таких модуля, чтобы двойное хэширование не допускало коллизий в том смысле, что мы хэшим всегда натуральные числа (коды символов). 0