数据组织

简介: 针对频繁变动的数据,有序数组效率低下。宜采用非连续结构并优化组织方式以支持二分查找。二叉检索树(如AVL树、红黑树)和跳表均可实现O(log n)检索。跳表通过随机层级设计,实现更简单且高效。理解其设计逻辑有助于提升算法思维与问题解决能力。(239字)

首先,对于数据频繁变化的应用场景,有序数组并不是最适合的解决方案。我们一般要考虑采用非连续存储的数据结构来灵活调整。同时,为了提高检索效率,我们还要采取合理的组织方式,让这些非连续存储的数据结构能够使用二分查找算法。

数据组织的方式有两种,一种是二叉检索树。一个平衡的二叉检索树使用二分查找的检索效率是 O(log n),但如果我们不做额外的平衡控制的话,二叉检索树的检索性能最差会退化到 O(n),也就和单链表一样了。所以,AVL 树和红黑树这样平衡性更强的二叉检索树,在实际工作中应用更多。

除了树结构以外,另一种数据组织方式是跳表。跳表也具备二分查找的能力,理想跳表的检索效率是 O(log n)。为了保证跳表的检索空间平衡,跳表为每个节点随机生成层级,这样的实现方式比 AVL 树和红黑树更简单。

无论是二叉检索树还是跳表,它们都是通过将数据进行合理组织,然后尽可能地平衡划分检索空间,使得我们能采用二分查找的思路快速地缩减查找范围,达到 O(log n) 的检索效率。

除此之外,我们还能发现,当我们从实际问题出发,去思考每个数据结构的特点以及解决方案时,我们就会更好地理解一些高级数据结构和算法的来龙去脉,从而达到更深入地理解和吸收知识的目的。并且,这种思考方式,会在不知不觉中提升你的设计能力以及解决问题的能力。

相关文章
|
1天前
|
存储 Serverless
哈希冲突
哈希冲突可通过优化哈希函数或采用冲突解决策略应对。开放寻址法通过线性、二次探查或双散列寻找空位,但易导致聚集,影响效率;链表法则在冲突位置构建链表,避免抢占,更适应动态数据,是常用方案之一。
|
1天前
|
NoSQL 索引
SSTable 的分层管理设计
SSTable分层管理通过将文件按层级组织,逐层合并,控制每层容量上限,减少多路归并规模,避免全量重叠,提升查询效率与系统性能,是LevelDB高效读写的核心设计。
|
1天前
|
存储 负载均衡 搜索推荐
大规模检索系统
本讲介绍大规模检索系统如何通过分布式技术加速检索。通过索引拆分,将倒排索引分散到多台服务器内存中,减少单机数据规模和磁盘访问,从而提升单次查询效率。结合分发服务器与负载均衡,实现高吞吐、低延迟的分布式检索架构。
|
1天前
|
存储 自然语言处理 分布式计算
索引构建
搜索引擎如何为万亿网页构建索引?通过分治与多路归并,将文档拆分为小集合,在内存中生成倒排索引后写入磁盘,再合并多个有序临时文件,最终生成全局倒排文件。词典可加载至内存或用B+树管理,实现高效检索。该过程类似MapReduce,支持分布式扩展。
|
1天前
|
存储 搜索推荐 索引
跳表法加速倒排索引
跳表、哈希表与位图法可加速倒排索引。跳表通过多层链表实现快速跳转,将归并查找时间降至O(log n);哈希表适用于小集合查大集合,查询可达O(1);位图则利用位运算高效求交集,适合短posting list场景,显著提升检索效率。
|
1天前
|
存储 算法 搜索推荐
数组的检索效率
二分查找通过将有序数组不断折半,每次比较中间值与目标值,缩小搜索范围至一半,实现O(log n)高效检索,显著优于遍历的O(n),适用于大规模有序数据查询。
|
1天前
|
存储 API 索引
数据结构的存储方式
数据结构底层存储只有数组和链表两种,其他如栈、队列、树、图等均为其衍生。数组支持随机访问但扩容困难,链表灵活增删但无法随机访问。所有数据结构的操作本质为“增删查改”,遍历方式分为线性迭代与非线性递归。理解二者差异,是掌握各类高级数据结构的基础。(238字)
|
1天前
|
存储 Java API
数组(顺序存储)基本原理
本章讲解数组的底层原理,区分静态与动态数组。通过静态数组实现动态数组的增删查改,揭示随机访问O(1)的成因与连续内存的利弊,助你理解数据结构本质。
|
1天前
|
存储 缓存 NoSQL
查找对应的 SSTable 文件
通过分层结构与二分查找快速定位SSTable,结合BloomFilter过滤和索引区加速查询。利用table cache与block cache缓存机制,减少磁盘IO,提升检索效率。整个过程高效有序,适用于大规模数据检索场景。(238字)
|
1天前
|
存储 定位技术 索引
空间检索(下)
本文探讨“查找最近的加油站”与“查找附近的人”的本质区别,前者需动态调整查询范围以获取最近K个结果。通过GeoHash编码实现高效空间检索,提出逐步扩大查询范围的策略,并利用其一维排序特性,采用统一索引结构支持多级范围查询,在减少查询次数的同时降低存储开销,提升检索效率。