
【計】 extendible data structure
approve; but; can; may; need; yet
augment; expansion; extend; extension; strengthen
【經】 expand; expansion
【計】 data structure
在漢英詞典視角下,“可擴充數據結構”可解析為:
可擴充數據結構
英文對應詞:Extensible Data Structure
指一種在程式運行時能根據需要動态增加容量或功能的數據組織形式。其核心特征在于不預先固定存儲空間,而是通過内存動态分配機制(如指針鍊接、動态數組擴容等)實現彈性伸縮,適用于數據規模不可預知的場景。
動态擴容機制
當數據量超過當前結構容量時,系統自動分配新内存空間并遷移數據。例如:
std::vector
):通過倍增策略(growth factor)擴容,均攤時間複雜度為 $O(1)$。功能可擴展性
支持通過繼承或組合添加新操作(如哈希表擴容重哈希),符合開閉原則(Open-Closed Principle)。
可擴充數據結構(又稱可擴展數據結構)是一種能夠根據數據量變化動态調整自身容量,同時保持高效操作性能的數據組織形式。以下是其核心要點:
動态容量調整
它允許在運行時自動擴展或收縮存儲空間,無需手動重新分配内存或複制全部數據。例如,在Java中,ArrayList
通過創建新數組(容量通常擴展為原數組的1.5倍)并遷移數據實現擴容。
高效操作性能
插入、删除等操作的時間複雜度通常控制在$O(log n)$或更低。例如,哈希表通過哈希函數快速定位元素,平衡二叉樹通過旋轉保持高度平衡。
ArrayList
(Java)或std::vector
(C++),適用于頻繁增删但需隨機訪問的場景。以動态數組為例:
初始分配固定容量數組,當元素數量超過阈值時,觸發擴容機制:
$$
text{新容量} = text{舊容量} times text{擴展因子(如1.5)}
$$
舊數據通過Arrays.copyOf
等函數遷移至新數組,此過程分攤時間複雜度為$O(1)$。
優點 | 缺點 |
---|---|
内存利用率高(按需分配) | 擴容時可能産生短暫性能波動 |
簡化開發(無需手動管理容量) | 頻繁擴容可能增加内存碎片 |
如需了解具體編程實現(如Java/C++代碼示例),可進一步說明。
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