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10.6   まとめ

  • 二分探索はデータの順序に依存し、探索区間を反復的に半分にすることで探索を実行します。入力データがソート済みである必要があり、配列または配列ベースのデータ構造にのみ適用可能です。
  • 無順序データセット内のエントリを見つけるには、総当たり探索が必要な場合があります。データ構造に基づいて異なる探索アルゴリズムを適用できます:線形探索は配列と連結リストに適しており、幅優先探索(BFS)と深さ優先探索(DFS)はグラフと木に適しています。これらのアルゴリズムは非常に汎用性が高く、データの前処理が不要ですが、\(O(n)\)という高い時間計算量を持ちます。
  • ハッシュ探索、木探索、二分探索は効率的な探索方法で、特定のデータ構造内で目標要素を迅速に特定できます。これらのアルゴリズムは非常に効率的で、時間計算量が\(O(\log n)\)または\(O(1)\)にまで達しますが、通常は追加のデータ構造を収容するために追加の空間が必要です。
  • 実際には、データ量、探索性能要件、データクエリと更新頻度などの要因を分析して、適切な探索方法を選択する必要があります。
  • 線形探索は小さなデータや頻繁に更新される(変動性の高い)データに理想的です。二分探索は大きくてソート済みのデータに適しています。ハッシュ探索は高いクエリ効率が必要で範囲クエリが不要なデータに適しています。木探索は順序を維持し、範囲クエリをサポートする必要がある大きな動的データに最も適しています。
  • 線形探索をハッシュ探索に置き換えることは、実行時性能を最適化する一般的な戦略で、時間計算量を\(O(n)\)から\(O(1)\)に削減します。