能力 强的人能够顺利将地雷逐个排掉，而基础不足的人很可能被炸得满头是包，并在挫折中步步退缩。通读教材 也是一种常见做法，但对于面向求职的人来说，毕业论文、投递简历、准备笔试和面试已经消耗了大部分精 力，啃厚重的书往往变成了一项艰巨的挑战。 如果你也面临类似的困扰，那么很幸运这本书“找”到了你。本书是我对这个问题给出的答案，即使不是最 优解，也至少是一次积极的尝试。本书虽然不足以让你直接拿到 古 代的计数方法和工具制作步骤等。随着文明的进步，算法逐渐变得更加精细和复杂。从巧夺天工的匠人技艺、 到解放生产力的工业产品、再到宇宙运行的科学规律，几乎每一件平凡或令人惊叹的事物背后，都隐藏着精 妙的算法思想。 同样，数据结构无处不在：大到社会网络，小到地铁线路，许多系统都可以建模为“图”；大到一个国家，小 到一个家庭，社会的主要组织形式呈现出“树”的特征；冬天的衣服就像“栈”，最先穿上的最后才能脱下； 展示了在实际应用中常见的哈希算法。 ‧ MD5 和 SHA‑1 已多次被成功攻击，因此它们被各类安全应用弃用。 ‧ SHA‑2 系列中的 SHA‑256 是最安全的哈希算法之一，仍未出现成功的攻击案例，因此常用在各类安全 应用与协议中。 第 6 章 哈希表 hello‑algo.com 132 ‧ SHA‑3 相较 SHA‑2 的实现开销更低、计算效率更高，但目前使用覆盖度不如 SHA‑2

能力 强的人能够顺利将地雷逐个排掉，而基础不足的人很可能被炸得满头是包，并在挫折中步步退缩。通读教材 也是一种常见做法，但对于面向求职的人来说，毕业论文、投递简历、准备笔试和面试已经消耗了大部分精 力，啃厚重的书往往变成了一项艰巨的挑战。 如果你也面临类似的困扰，那么很幸运这本书“找”到了你。本书是我对这个问题给出的答案，即使不是最 优解，也至少是一次积极的尝试。本书虽然不足以让你直接拿到 古 代的计数方法和工具制作步骤等。随着文明的进步，算法逐渐变得更加精细和复杂。从巧夺天工的匠人技艺、 到解放生产力的工业产品、再到宇宙运行的科学规律，几乎每一件平凡或令人惊叹的事物背后，都隐藏着精 妙的算法思想。 同样，数据结构无处不在：大到社会网络，小到地铁线路，许多系统都可以建模为“图”；大到一个国家，小 到一个家庭，社会的主要组织形式呈现出“树”的特征；冬天的衣服就像“栈”，最先穿上的最后才能脱下； 展示了在实际应用中常见的哈希算法。 ‧ MD5 和 SHA‑1 已多次被成功攻击，因此它们被各类安全应用弃用。 ‧ SHA‑2 系列中的 SHA‑256 是最安全的哈希算法之一，仍未出现成功的攻击案例，因此常用在各类安全 应用与协议中。 第 6 章 哈希表 www.hello‑algo.com 132 ‧ SHA‑3 相较 SHA‑2 的实现开销更低、计算效率更高，但目前使用覆盖度不如 SHA‑2

能力 强的人能够顺利将地雷逐个排掉，而基础不足的人很可能被炸得满头是包，并在挫折中步步退缩。通读教材 也是一种常见做法，但对于面向求职的人来说，毕业论文、投递简历、准备笔试和面试已经消耗了大部分精 力，啃厚重的书往往变成了一项艰巨的挑战。 如果你也面临类似的困扰，那么很幸运这本书“找”到了你。本书是我对这个问题给出的答案，即使不是最 优解，也至少是一次积极的尝试。本书虽然不足以让你直接拿到 展示了在实际应用中常见的哈希算法。 ‧ MD5 和 SHA‑1 已多次被成功攻击，因此它们被各类安全应用弃用。 ‧ SHA‑2 系列中的 SHA‑256 是最安全的哈希算法之一，仍未出现成功的攻击案例，因此常用在各类安全 应用与协议中。 ‧ SHA‑3 相较 SHA‑2 的实现开销更低、计算效率更高，但目前使用覆盖度不如 SHA‑2 系列。 表 6‑2 常见的哈希算法 MD5 SHA‑1 在链表表示下，二叉树的存储单元为节点 TreeNode ，节点之间通过指针相连接。上一节介绍了链表表示下的 二叉树的各项基本操作。 那么，我们能否用数组来表示二叉树呢？答案是肯定的。 7.3.1 表示完美二叉树 先分析一个简单案例。给定一棵完美二叉树，我们将所有节点按照层序遍历的顺序存储在一个数组中，则每 个节点都对应唯一的数组索引。 根据层序遍历的特性，我们可以推导出父节点索引与子节点索引之间的“映射公式”：若某节点的索引为

在不同資 料規模下的效率。 時間複雜度 ‧ 時間複雜度用於衡量演算法執行時間隨資料量增長的趨勢，可以有效評估演算法效率，但在某些情況 下可能失效，如在輸入的資料量較小或時間複雜度相同時，無法精確對比演算法效率的優劣。 ‧ 最差時間複雜度使用大 ? 符號表示，對應函式漸近上界，反映當 ? 趨向正無窮時，操作數量 ?(?) 的 增長級別。 ‧ 推算時間複雜度分為兩步，首先統計操作數量，然後判斷漸近上界。 展示了在實際應用中常見的雜湊演 算法。 ‧ MD5 和 SHA‑1 已多次被成功攻擊，因此它們被各類安全應用棄用。 ‧ SHA‑2 系列中的 SHA‑256 是最安全的雜湊演算法之一，仍未出現成功的攻擊案例，因此常用在各類安 全應用與協議中。 第 6 章 雜湊表 www.hello‑algo.com 132 ‧ SHA‑3 相較 SHA‑2 的實現開銷更低、計算效率更高，但目前使用覆蓋度不如 SHA‑2 TreeNode ，節點之間透過指標相連線。上一節介紹了鏈結串列 表示下的二元樹的各項基本操作。 那麼，我們能否用陣列來表示二元樹呢？答案是肯定的。 7.3.1 表示完美二元樹 先分析一個簡單案例。給定一棵完美二元樹，我們將所有節點按照層序走訪的順序儲存在一個陣列中，則每 個節點都對應唯一的陣列索引。 根據層序走訪的特性，我們可以推導出父節點索引與子節點索引之間的“對映公式”：若某節點的索引為

展示了在实际应用中常见的哈希算法。 ‧ MD5 和 SHA‑1 已多次被成功攻击，因此它们被各类安全应用弃用。 ‧ SHA‑2 系列中的 SHA‑256 是最安全的哈希算法之一，仍未出现成功的攻击案例，因此常被用在各类安 全应用与协议中。 ‧ SHA‑3 相较 SHA‑2 的实现开销更低、计算效率更高，但目前使用覆盖度不如 SHA‑2 系列。 表 6‑2 常见的哈希算法 MD5 SHA‑1 TreeNode ，节点之间通过指针相连接。在上节中，我们学习了在链 表表示下的二叉树的各项基本操作。 那么，我们能否用数组来表示二叉树呢？答案是肯定的。 7.3.1 表示完美二叉树 先分析一个简单案例。给定一个完美二叉树，我们将所有节点按照层序遍历的顺序存储在一个数组中，则每 个节点都对应唯一的数组索引。 根据层序遍历的特性，我们可以推导出父节点索引与子节点索引之间的“映射公式”：若节点的索引为 7‑31 所示，对于上述失衡二叉树的镜像情况，需要先对 child 执行“右旋”，然后对 node 执行“左旋”。 图 7‑31 先右旋后左旋 5. 旋转的选择 图 7‑32 展示的四种失衡情况与上述案例逐个对应，分别需要采用右旋、左旋、先右后左、先左后右的旋转操 作。 第 7 章 树 hello‑algo.com 162 图 7‑32 AVL 树的四种旋转情况 如下表所示，我们通过判断失衡

第一 章内容。但是，当我们讨论某个数据结构或者算法的特点时，难以避免需要分析它的运行速度和空间使用情 况。因此，在展开学习数据结构与算法之前，建议读者先对复杂度建立起初步的了解，并且能够完成简单案例 的复杂度分析。 2.2. 时间复杂度 2.2.1. 统计算法运行时间 运行时间能够直观且准确地体现出算法的效率水平。如果我们想要 准确预估一段代码的运行时间，该如何做 呢？ 1. 首先需要 我们一般使用二叉树的「链表表示」，即存储单位为结点 TreeNode ，结点之间通过指针（引用）相连接。本文 前述示例代码展示了二叉树在链表表示下的各项基本操作。 那能否可以用「数组表示」二叉树呢？答案是肯定的。先来分析一个简单案例，给定一个「完美二叉树」，将结 点按照层序遍历的顺序编号（从 0 开始），那么可以推导得出父结点索引与子结点索引之间的「映射公式」：设 结点的索引为 ? ，则该结点的左子结点索引为 2? + 1

第一 章内容。但是，当我们讨论某个数据结构或者算法的特点时，难以避免需要分析它的运行速度和空间使用情 况。因此，在展开学习数据结构与算法之前，建议读者先对复杂度建立起初步的了解，并且能够完成简单案例 的复杂度分析。 2.2. 时间复杂度 2.2.1. 统计算法运行时间 运行时间能够直观且准确地体现出算法的效率水平。如果我们想要 准确预估一段代码的运行时间，该如何做 呢？ 1. 首先需要 我们一般使用二叉树的「链表表示」，即存储单位为结点 TreeNode ，结点之间通过指针（引用）相连接。本文 前述示例代码展示了二叉树在链表表示下的各项基本操作。 那能否可以用「数组表示」二叉树呢？答案是肯定的。先来分析一个简单案例，给定一个「完美二叉树」，将结 点按照层序遍历的顺序编号（从 0 开始），那么可以推导得出父结点索引与子结点索引之间的「映射公式」：设 结点的索引为 ? ，则该结点的左子结点索引为 2? + 1