பைனரி தேடல் மற்றும் பிற தேடல் திட்டங்கள் எப்படி இருக்கும்?
பைனரி தேடலுடன் கூடிய வரிசைப்படுத்தப்பட்ட வரிசைகள் மிகவும் திறமையற்ற தீர்வாக இருக்கும், செருகுதல் மற்றும் நீக்குதல் செயல்பாடுகள் மீட்டெடுப்புடன் இணைக்கப்படும்போது, அத்தகைய ஒவ்வொரு செயல்பாட்டிற்கும் O(n) நேரம் எடுக்கும். கூடுதலாக, வரிசைப்படுத்தப்பட்ட வரிசைகள் நினைவக பயன்பாட்டை சிக்கலாக்கும், குறிப்பாக உறுப்புகள் அணிவரிசையில் அடிக்கடி செருகப்படும் போது. மிகவும் திறமையான செருகல் மற்றும் நீக்குதலை ஆதரிக்கும் பிற தரவு கட்டமைப்புகள் உள்ளன. பைனரி தேடலை துல்லியமாக பொருத்தவும், உறுப்பினர்களை அமைக்கவும் பயன்படுத்தலாம் (இலக்கு மதிப்பு மதிப்புகளின் தொகுப்பில் உள்ளதா என்பதை தீர்மானிக்கிறது). வேகமான சரியான பொருத்தம் மற்றும் உறுப்பினர்களை அமைக்கும் தரவு கட்டமைப்புகள் உள்ளன. இருப்பினும், பல தேடல் திட்டங்களைப் போலல்லாமல், பைனரி தேடலை திறமையான தோராயமான பொருத்தத்திற்குப் பயன்படுத்தலாம், பொதுவாக மதிப்புகளின் வகை அல்லது கட்டமைப்பைப் பொருட்படுத்தாமல் O(log n) நேரத்தில் இத்தகைய பொருத்தங்களைச் செய்யும். கூடுதலாக, வரிசைப்படுத்தப்பட்ட வரிசையில் திறமையாகச் செய்யக்கூடிய மிகச் சிறிய மற்றும் பெரிய உறுப்பைக் கண்டறிவது போன்ற சில செயல்பாடுகள் உள்ளன. நேரியல் தேடல்: லீனியர் தேடல் என்பது ஒரு எளிய தேடல் அல்காரிதம் ஆகும், இது இலக்கு மதிப்பைக் கண்டுபிடிக்கும் வரை ஒவ்வொரு பதிவையும் சரிபார்க்கும். லீனியர் தேடலை இணைக்கப்பட்ட பட்டியலில் செய்ய முடியும், இது வரிசையை விட வேகமாக செருகவும் நீக்கவும் அனுமதிக்கிறது. வரிசைப்படுத்தப்பட்ட வரிசைகளுக்கான நேரியல் தேடலை விட பைனரி தேடல் வேகமானது, வரிசை சிறியதாக இருந்தால் தவிர, வரிசையை முன்பே வரிசைப்படுத்த வேண்டும். Quicksort மற்றும் merge sort போன்ற கூறுகளை ஒப்பிடும் அடிப்படையிலான அனைத்து வரிசையாக்க அல்காரிதங்களுக்கும், மோசமான நிலையில் குறைந்தபட்சம் O(nlog n) ஒப்பீடுகள் தேவைப்படும். நேரியல் தேடலைப் போலன்றி, பைனரி தேடலை திறமையான தோராயமான பொருத்தத்திற்குப் பயன்படுத்தலாம். வரிசைப்படுத்தப்பட்ட அணிவரிசையில் திறமையாகச் செய்யக்கூடிய சிறிய மற்றும் பெரிய உறுப்பைக் கண்டறிவது போன்ற செயல்பாடுகள் உள்ளன, ஆனால் வரிசைப்படுத்தப்படாத வரிசையில் அல்ல. மரங்கள்: பைனரி தேடல் மரங்கள் பைனரி தேடலைப் போன்ற அல்காரிதத்தைப் பயன்படுத்தி தேடப்படுகின்றன. பைனரி தேடல் மரம் என்பது பைனரி தேடலின் கொள்கையின் அடிப்படையில் செயல்படும் பைனரி மர தரவு கட்டமைப்பாகும். மரத்தின் பதிவுகள் வரிசைப்படுத்தப்பட்ட வரிசையில் அமைக்கப்பட்டுள்ளன, மேலும் மரத்தில் உள்ள ஒவ்வொரு பதிவையும் பைனரி தேடலைப் போன்ற ஒரு அல்காரிதத்தைப் பயன்படுத்தி தேடலாம், சராசரி மடக்கை நேரத்தை எடுத்துக் கொள்ளலாம். பைனரி தேடல் மரங்களில் செருகுவதற்கும் நீக்குவதற்கும் சராசரி மடக்கை நேரம் தேவைப்படுகிறது. வரிசைப்படுத்தப்பட்ட வரிசைகளின் நேரியல் நேர செருகல் மற்றும் நீக்குதலை விட இது வேகமாக இருக்கும், மேலும் பைனரி மரங்கள் வரம்பு மற்றும் தோராயமான வினவல்கள் உட்பட வரிசைப்படுத்தப்பட்ட வரிசையில் சாத்தியமான அனைத்து செயல்பாடுகளையும் செய்யும் திறனைத் தக்கவைத்துக்கொள்கின்றன. இருப்பினும், பைனரி தேடல் பொதுவாக தேடலுக்கு மிகவும் திறமையானது, ஏனெனில் பைனரி தேடல் மரங்கள் பெரும்பாலும் அபூரணமாக சமநிலையில் இருக்கும், இதன் விளைவாக பைனரி தேடலை விட சற்று மோசமான செயல்திறன் இருக்கும். இது சமச்சீர் பைனரி தேடல் மரங்களுக்கும் பொருந்தும், அவற்றின் சொந்த முனைகளை சமன் செய்யும் பைனரி தேடல் மரங்கள், அவை அரிதாகவே மரத்தை மிகக் குறைவான அளவுகளுடன் உற்பத்தி செய்கின்றன. சமச்சீர் பைனரி தேடல் மரங்களைத் தவிர, மரமானது இரண்டு குழந்தைகளுடன் சில உள் முனைகளுடன் கடுமையாக சமநிலையற்றதாக இருக்கலாம், இதன் விளைவாக சராசரி மற்றும் மோசமான தேடல் நேரம் n ஒப்பீடுகளை நெருங்குகிறது. பைனரி தேடல் மரங்கள் வரிசைப்படுத்தப்பட்ட வரிசைகளை விட அதிக இடத்தை எடுக்கும். பைனரி தேடல் மரங்கள் ஹார்ட் டிஸ்க்குகளில் சேமிக்கப்பட்ட வெளிப்புற நினைவகத்தில் வேகமாக தேடுவதற்கு உதவுகின்றன, ஏனெனில் பைனரி தேடல் மரங்களை கோப்பு முறைமைகளில் திறமையாக கட்டமைக்க முடியும். B-tree இந்த மர அமைப்பு முறையை பொதுமைப்படுத்துகிறது. தரவுத்தளங்கள் மற்றும் கோப்பு முறைமைகள் போன்ற நீண்ட கால சேமிப்பகத்தை ஒழுங்கமைக்க B-மரங்கள் அடிக்கடி பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஹேஷிங்: அசோசியேட்டிவ் அரேகளை செயல்படுத்த, ஹாஷ் டேபிள்கள், ஹாஷ் செயல்பாட்டைப் பயன்படுத்தி பதிவுகளின் விசைகளை வரைபடமாக்கும் தரவு அமைப்பு, பொதுவாக வரிசைப்படுத்தப்பட்ட பதிவுகளின் பைனரி தேடலை விட வேகமானது. பெரும்பாலான ஹாஷ் அட்டவணை செயலாக்கங்களுக்கு சராசரியாக மாற்றப்பட்ட நிலையான நேரம் மட்டுமே தேவைப்படுகிறது. அடுத்த-சிறிய, அடுத்த-பெரிய மற்றும் அருகிலுள்ள விசையை கணக்கிடுவது போன்ற தோராயமான பொருத்தங்களுக்கு ஹாஷிங் பயனுள்ளதாக இருக்காது, ஏனெனில் தோல்வியுற்ற தேடலில் கொடுக்கப்பட்ட ஒரே தகவல் இலக்கு எந்த பதிவிலும் இல்லை. பைனரி தேடல் அத்தகைய பொருத்தங்களுக்கு ஏற்றது, அவற்றை மடக்கை நேரத்தில் நிகழ்த்துகிறது. பைனரி தேடல் தோராயமான பொருத்தங்களையும் ஆதரிக்கிறது. மிகச் சிறிய மற்றும் பெரிய உறுப்பைக் கண்டறிவது போன்ற சில செயல்பாடுகள், வரிசைப்படுத்தப்பட்ட அணிகளில் திறமையாகச் செய்யப்படலாம், ஆனால் ஹாஷ் அட்டவணைகளில் அல்ல. மெம்பர்ஷிப் அல்காரிதம்களை அமைக்கவும்: தேடலுடன் தொடர்புடைய சிக்கல் உறுப்பினர் அமைப்பாகும். பைனரி தேடல் போன்ற தேடலைச் செய்யும் எந்த அல்காரிதமும் உறுப்பினர்களை அமைக்கப் பயன்படுத்தலாம். செட் மெம்பர்ஷிப்பிற்கு மிகவும் பொருத்தமான மற்ற அல்காரிதம்களும் உள்ளன. ஒரு பிட் வரிசை என்பது எளிமையானது, விசைகளின் வரம்பு குறைவாக இருக்கும்போது பயனுள்ளதாக இருக்கும். இது பிட்களின் தொகுப்பைச் சுருக்கமாகச் சேமிக்கிறது, ஒவ்வொரு பிட்டும் விசைகளின் வரம்பிற்குள் ஒரு விசையைக் குறிக்கும். பிட் அணிவரிசைகள் மிக வேகமானவை, O(1) நேரம் மட்டுமே தேவைப்படும். Judy1 வகை ஜூடி வரிசை 64-பிட் விசைகளை திறமையாக கையாளுகிறது. தோராயமான முடிவுகளுக்கு, ப்ளூம் ஃபில்டர்கள், ஹாஷிங்கை அடிப்படையாகக் கொண்ட மற்றொரு நிகழ்தகவு தரவு அமைப்பு, ஒரு பிட் வரிசை மற்றும் பல ஹாஷ் செயல்பாடுகளைப் பயன்படுத்தி விசைகளை குறியாக்கம் செய்வதன் மூலம் விசைகளின் தொகுப்பைச் சேமிக்கிறது. ப்ளூம் வடிப்பான்கள் பெரும்பாலான சந்தர்ப்பங்களில் பிட் அணிவரிசைகளைக் காட்டிலும் அதிக இட-திறன் வாய்ந்தவை மற்றும் மிகவும் மெதுவாக இல்லை: k ஹாஷ் செயல்பாடுகளுடன், உறுப்பினர் வினவல்களுக்கு O(k) நேரம் மட்டுமே தேவைப்படுகிறது. இருப்பினும், ப்ளூம் வடிகட்டிகள் தவறான நேர்மறைகளால் பாதிக்கப்படுகின்றன. பிற தரவு கட்டமைப்புகள்: சில சந்தர்ப்பங்களில் பைனரி தேடலில் மேம்படுத்தக்கூடிய தரவு கட்டமைப்புகள் உள்ளன, அவை தேடுதல் மற்றும் வரிசைப்படுத்தப்பட்ட வரிசைகளுக்கான பிற செயல்பாடுகள் ஆகிய இரண்டிற்கும் கிடைக்கின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, வான் எம்டி போவாஸ் மரங்கள், இணைவு மரங்கள், முயற்சிகள் மற்றும் பிட் வரிசைகள் போன்ற சிறப்பு தரவு கட்டமைப்புகளில் பைனரி தேடலை விட தேடல்கள், தோராயமான பொருத்தங்கள் மற்றும் வரிசைப்படுத்தப்பட்ட வரிசைகளுக்கு கிடைக்கும் செயல்பாடுகள் மிகவும் திறமையாக செய்யப்படலாம். இந்த சிறப்பு தரவு கட்டமைப்புகள் பொதுவாக வேகமானவை, ஏனெனில் அவை ஒரு குறிப்பிட்ட பண்புக்கூறுடன் (பொதுவாக சிறிய முழு எண்களாக இருக்கும் விசைகள்) விசைகளின் பண்புகளைப் பயன்படுத்திக் கொள்கின்றன, இதனால் அந்த பண்புக்கூறு இல்லாத விசைகளுக்கு நேரம் அல்லது இடம் எடுத்துக்கொள்ளும். விசைகளை ஆர்டர் செய்ய முடியும் வரை, இந்த செயல்பாடுகளை விசைகளைப் பொருட்படுத்தாமல் வரிசைப்படுத்தப்பட்ட வரிசையில் குறைந்தபட்சம் திறமையாகச் செய்ய முடியும். ஜூடி வரிசைகள் போன்ற சில கட்டமைப்புகள், செயல்திறன் மற்றும் தோராயமான பொருத்தம் செய்யும் திறனைத் தக்கவைத்துக்கொள்ளும் போது, இதைத் தணிக்க அணுகுமுறைகளின் கலவையைப் பயன்படுத்துகின்றன.
பைனரி தேடலுடன் வரிசைப்படுத்தப்பட்ட வரிசைகள், செருகல் மற்றும் நீக்குதல் செயல்பாடுகள் மீட்டெடுப்புடன் இணைக்கப்படும்போது மிகவும் திறமையற்ற தீர்வாகும். கூடுதலாக, வரிசைப்படுத்தப்பட்ட வரிசைகள் நினைவக பயன்பாட்டை சிக்கலாக்கும், குறிப்பாக உறுப்புகள் அணிவரிசையில் அடிக்கடி செருகப்படும் போது. வரிசைப்படுத்தப்பட்ட வரிசைகளுக்கான நேரியல் தேடலை விட பைனரி தேடல் வேகமானது, வரிசை சிறியதாக இருந்தால் தவிர, வரிசையை முன்பே வரிசைப்படுத்த வேண்டும். பைனரி தேடல் பொதுவாக தேடலுக்கு மிகவும் திறமையானது, ஏனெனில் பைனரி தேடல் மரங்கள் பெரும்பாலும் அபூரணமாக சமநிலையில் இருக்கும், இதன் விளைவாக பைனரி தேடலை விட சற்று மோசமான செயல்திறன் இருக்கும். ஹாஷ் செயல்பாட்டைப் பயன்படுத்தி பதிவுகளுக்கான விசைகளை வரைபடமாக்கும் தரவு அமைப்பு, வரிசைப்படுத்தப்பட்ட பதிவுகளின் வரிசையில் பைனரி தேடலை விட பொதுவாக வேகமானது.