задание 1: добавил анализ результатов (график, выводы)

results.csv

@@ -1,91 +1,91 @@
 структура,режим,операция,повторение,время (сек)
-LinkedList,случайный,вставка,1,0.128959799999393
-LinkedList,случайный,поиск,1,0.006587400000171328
-LinkedList,случайный,удаление,1,0.0037955999996484024
-LinkedList,случайный,вставка,2,0.1274652000001879
-LinkedList,случайный,поиск,2,0.006692099999781931
-LinkedList,случайный,удаление,2,0.0038293999996312778
-LinkedList,случайный,вставка,3,0.13063139999940176
-LinkedList,случайный,поиск,3,0.006624399999964226
-LinkedList,случайный,удаление,3,0.004125400000702939
-LinkedList,случайный,вставка,4,0.13235040000017761
-LinkedList,случайный,поиск,4,0.007224200000564451
-LinkedList,случайный,удаление,4,0.0038412000003518187
-LinkedList,случайный,вставка,5,0.1376228999997693
-LinkedList,случайный,поиск,5,0.007752999999866006
-LinkedList,случайный,удаление,5,0.004621699999916018
-LinkedList,отсортированный,вставка,1,0.14293330000054993
-LinkedList,отсортированный,поиск,1,0.006024299999808136
-LinkedList,отсортированный,удаление,1,0.004954899999574991
-LinkedList,отсортированный,вставка,2,0.1474125999993703
-LinkedList,отсортированный,поиск,2,0.00762140000006184
-LinkedList,отсортированный,удаление,2,0.0051066999994873186
-LinkedList,отсортированный,вставка,3,0.13767009999992297
-LinkedList,отсортированный,поиск,3,0.0064199999997072155
-LinkedList,отсортированный,удаление,3,0.005227899999226793
-LinkedList,отсортированный,вставка,4,0.13925280000057683
-LinkedList,отсортированный,поиск,4,0.006386400000337744
-LinkedList,отсортированный,удаление,4,0.0049518000005264184
-LinkedList,отсортированный,вставка,5,0.13541350000014063
-LinkedList,отсортированный,поиск,5,0.006607199999962177
-LinkedList,отсортированный,удаление,5,0.005551099999138387
-HashTable,случайный,вставка,1,0.00123639999947045
-HashTable,случайный,поиск,1,3.639999977167463e-05
-HashTable,случайный,удаление,1,1.9799999790848233e-05
-HashTable,случайный,вставка,2,0.000970699999925273
-HashTable,случайный,поиск,2,3.259999994043028e-05
-HashTable,случайный,удаление,2,1.7100000150094274e-05
-HashTable,случайный,вставка,3,0.0009898999996948987
-HashTable,случайный,поиск,3,3.20999997711624e-05
-HashTable,случайный,удаление,3,1.7100000150094274e-05
-HashTable,случайный,вставка,4,0.001140299999860872
-HashTable,случайный,поиск,4,0.00010819999988598283
-HashTable,случайный,удаление,4,4.2800000301213004e-05
-HashTable,случайный,вставка,5,0.001704299999801151
-HashTable,случайный,поиск,5,3.510000078676967e-05
-HashTable,случайный,удаление,5,1.83000001925393e-05
-HashTable,отсортированный,вставка,1,0.0009811999998419196
-HashTable,отсортированный,поиск,1,3.110000034212135e-05
-HashTable,отсортированный,удаление,1,1.9400000383029692e-05
-HashTable,отсортированный,вставка,2,0.0009785000002011657
-HashTable,отсортированный,поиск,2,3.1599999601894524e-05
-HashTable,отсортированный,удаление,2,1.9800000700342935e-05
-HashTable,отсортированный,вставка,3,0.0009659999996074475
+LinkedList,случайный,вставка,1,0.13309969999954774
+LinkedList,случайный,поиск,1,0.009379099999932805
+LinkedList,случайный,удаление,1,0.004902000000583939
+LinkedList,случайный,вставка,2,0.11298999999962689
+LinkedList,случайный,поиск,2,0.00728259999959846
+LinkedList,случайный,удаление,2,0.003859800000100222
+LinkedList,случайный,вставка,3,0.12435430000004999
+LinkedList,случайный,поиск,3,0.006995800000368035
+LinkedList,случайный,удаление,3,0.0038894999997864943
+LinkedList,случайный,вставка,4,0.11281289999988076
+LinkedList,случайный,поиск,4,0.0073154000001522945
+LinkedList,случайный,удаление,4,0.004016099999716971
+LinkedList,случайный,вставка,5,0.12206900000001042
+LinkedList,случайный,поиск,5,0.007770400000481459
+LinkedList,случайный,удаление,5,0.0039008999992802273
+LinkedList,отсортированный,вставка,1,0.12199670000063634
+LinkedList,отсортированный,поиск,1,0.006072700000004261
+LinkedList,отсортированный,удаление,1,0.004619700000148441
+LinkedList,отсортированный,вставка,2,0.11778119999962655
+LinkedList,отсортированный,поиск,2,0.005873400000382389
+LinkedList,отсортированный,удаление,2,0.004716499999631196
+LinkedList,отсортированный,вставка,3,0.11716749999959575
+LinkedList,отсортированный,поиск,3,0.006211500000063097
+LinkedList,отсортированный,удаление,3,0.004824199999347911
+LinkedList,отсортированный,вставка,4,0.1168800999994346
+LinkedList,отсортированный,поиск,4,0.00615879999986646
+LinkedList,отсортированный,удаление,4,0.004850500000429747
+LinkedList,отсортированный,вставка,5,0.12217359999976907
+LinkedList,отсортированный,поиск,5,0.0060359999997672276
+LinkedList,отсортированный,удаление,5,0.0046704000005775015
+HashTable,случайный,вставка,1,0.001177799999823037
+HashTable,случайный,поиск,1,3.729999934876105e-05
+HashTable,случайный,удаление,1,2.009999934671214e-05
+HashTable,случайный,вставка,2,0.001008700000056706
+HashTable,случайный,поиск,2,3.290000040578889e-05
+HashTable,случайный,удаление,2,1.6900000446185004e-05
+HashTable,случайный,вставка,3,0.0010118999998667277
+HashTable,случайный,поиск,3,3.500000002532033e-05
+HashTable,случайный,удаление,3,2.0599999515980016e-05
+HashTable,случайный,вставка,4,0.0010044999999081483
+HashTable,случайный,поиск,4,3.1800000215298496e-05
+HashTable,случайный,удаление,4,1.700000029813964e-05
+HashTable,случайный,вставка,5,0.001006999999844993
+HashTable,случайный,поиск,5,3.1599999601894524e-05
+HashTable,случайный,удаление,5,1.649999921937706e-05
+HashTable,отсортированный,вставка,1,0.0009728999993967591
+HashTable,отсортированный,поиск,1,3.0100000003585592e-05
+HashTable,отсортированный,удаление,1,1.9299999621580355e-05
+HashTable,отсортированный,вставка,2,0.0009723000002850313
+HashTable,отсортированный,поиск,2,2.9599999834317714e-05
+HashTable,отсортированный,удаление,2,1.919999976962572e-05
+HashTable,отсортированный,вставка,3,0.0009663999999247608
 HashTable,отсортированный,поиск,3,3.0500000320898835e-05
-HashTable,отсортированный,удаление,3,1.9299999621580355e-05
-HashTable,отсортированный,вставка,4,0.0009494000005361158
-HashTable,отсортированный,поиск,4,2.989999939018162e-05
-HashTable,отсортированный,удаление,4,1.8900000213761814e-05
-HashTable,отсортированный,вставка,5,0.0012150000002293382
-HashTable,отсортированный,поиск,5,3.480000032141106e-05
-HashTable,отсортированный,удаление,5,2.0899999981338624e-05
-BST,случайный,вставка,1,0.004831499999454536
-BST,случайный,поиск,1,0.00013619999936054228
-BST,случайный,удаление,1,9.070000032807002e-05
-BST,случайный,вставка,2,0.005335699999704957
-BST,случайный,поиск,2,0.00012989999959245324
-BST,случайный,удаление,2,8.600000001024455e-05
-BST,случайный,вставка,3,0.005207599999266677
-BST,случайный,поиск,3,0.00013050000052317046
-BST,случайный,удаление,3,8.580000030633528e-05
-BST,случайный,вставка,4,0.005297200000313751
-BST,случайный,поиск,4,0.00013440000020636944
-BST,случайный,удаление,4,8.789999992586672e-05
-BST,случайный,вставка,5,0.005037799999627168
-BST,случайный,поиск,5,0.000649399999929301
-BST,случайный,удаление,5,0.0001084000004993868
-BST,отсортированный,вставка,1,0.8110883999997895
-BST,отсортированный,поиск,1,0.019361399999979767
-BST,отсортированный,удаление,1,0.014678200000162178
-BST,отсортированный,вставка,2,0.7911546999994243
-BST,отсортированный,поиск,2,0.019212399999560148
-BST,отсортированный,удаление,2,0.013222700000369514
-BST,отсортированный,вставка,3,0.7786938999997801
-BST,отсортированный,поиск,3,0.01864480000040203
-BST,отсортированный,удаление,3,0.013478699999723176
-BST,отсортированный,вставка,4,0.7826362000005247
-BST,отсортированный,поиск,4,0.01973920000000362
-BST,отсортированный,удаление,4,0.013336900000467722
-BST,отсортированный,вставка,5,0.7718632000005528
-BST,отсортированный,поиск,5,0.02021930000046268
-BST,отсортированный,удаление,5,0.013186899999709567
+HashTable,отсортированный,удаление,3,1.9699999938893598e-05
+HashTable,отсортированный,вставка,4,0.0011242000000493135
+HashTable,отсортированный,поиск,4,3.400000059627928e-05
+HashTable,отсортированный,удаление,4,2.080000012938399e-05
+HashTable,отсортированный,вставка,5,0.0009773000001587206
+HashTable,отсортированный,поиск,5,3.100000049016671e-05
+HashTable,отсортированный,удаление,5,1.9699999938893598e-05
+BST,случайный,вставка,1,0.004384899999422487
+BST,случайный,поиск,1,0.0001329000006080605
+BST,случайный,удаление,1,8.230000003095483e-05
+BST,случайный,вставка,2,0.004304400000364694
+BST,случайный,поиск,2,0.00014240000018617138
+BST,случайный,удаление,2,8.129999969241908e-05
+BST,случайный,вставка,3,0.004376699999738776
+BST,случайный,поиск,3,0.00014179999925545417
+BST,случайный,удаление,3,8.269999943877338e-05
+BST,случайный,вставка,4,0.004673599999478029
+BST,случайный,поиск,4,0.0001511999998911051
+BST,случайный,удаление,4,0.00012150000020483276
+BST,случайный,вставка,5,0.004335399999945366
+BST,случайный,поиск,5,0.00013080000007903436
+BST,случайный,удаление,5,7.93999997767969e-05
+BST,отсортированный,вставка,1,0.7882552000000942
+BST,отсортированный,поиск,1,0.01960369999960676
+BST,отсортированный,удаление,1,0.013939499999651161
+BST,отсортированный,вставка,2,0.7601769000002605
+BST,отсортированный,поиск,2,0.019820599999547994
+BST,отсортированный,удаление,2,0.01359989999946265
+BST,отсортированный,вставка,3,0.741146899999876
+BST,отсортированный,поиск,3,0.018209700000625162
+BST,отсортированный,удаление,3,0.012622499999451975
+BST,отсортированный,вставка,4,0.7348717000004399
+BST,отсортированный,поиск,4,0.01830170000084763
+BST,отсортированный,удаление,4,0.012606900000719179
+BST,отсортированный,вставка,5,0.7420961000007082
+BST,отсортированный,поиск,5,0.018224400000690366
+BST,отсортированный,удаление,5,0.012539400000605383

sorokinfi/427.md

@@ -3,6 +3,8 @@ import random
 import sys
 import time
 from collections import defaultdict
+import pandas as pd
+import matplotlib.pyplot as plt
 
 # увеличиваем лимит рекурсии
 sys.setrecursionlimit(25000)
@@ -157,7 +159,7 @@ def bst_list_all(root):
     return records
 
 
-# ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
+# 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
 
 def run_experiments():
     N = 3000 
@@ -272,8 +274,75 @@ def show_summary(rows):
         print(f"{struct:<12} | {mode:<15} | {op:<10} | {avg_time:.6f}")
 
 
+
+# 5. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ
+
+def plot_results(csv_filename="results.csv"):
+    print("построение графика")
+    try:
+        df = pd.read_csv(csv_filename)
+        
+        df_insert = df[df["операция"] == "вставка"]
+        
+        pivot_df = df_insert.pivot_table(
+            index="структура", 
+            columns="режим", 
+            values="время (сек)", 
+            aggfunc="mean"
+        )
+        
+        pivot_df.plot(kind="bar", figsize=(10, 6), color=['#1f77b4', '#ff7f0e'])
+        
+        plt.title("сравнение времени вставки (N=3000)")
+        plt.ylabel("среднее время выполнения (сек)")
+        plt.xlabel("структура данных")
+        plt.xticks(rotation=0)
+        plt.grid(axis='y', linestyle='--', alpha=0.7)
+        plt.savefig("benchmark_chart.png")
+        print("график сохранен как benchmark_chart.png")
+        plt.show()
+        
+    except FileNotFoundError:
+        print(f"файл {csv_filename} не найден. сначала запустите тесты.")
+
+
+def print_report():
+    report = """
+ 
+                      5. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТОВ
+
+1. Влияние порядка входных данных на скорость вставки в BST:
+   - На случайных данных BST строится сбалансированным. Высота дерева составляет
+     примерно O(log N), поэтому вставка происходит почти мгновенно.
+   - На отсортированных данных происходит ДЕГРАДАЦИЯ дерева. Каждый элемент больше
+     предыдущего и вставляется строго вправо. Дерево вырождается в связный список.
+     Сложность возрастает до O(N), что отчетливо видно по гигантскому пику на графике.
+
+2. Чувствительность Хеш-таблицы к порядку:
+   - Хеш-таблица НЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНА к порядку данных. Математическая хеш-функция 
+     превращает любое имя в хаотичный индекс и равномерно распределяет записи 
+     по бакетам. В обоих режимах операции выполняются за константное время O(1).
+
+3. Почему связный список всегда медленен при поиске:
+   - У связного списка нет индексов для прямого доступа. Поиск всегда линейный O(N) 
+     — алгоритм вынужден последовательно перебирать элементы от головы к хвосту. 
+
+4. Как удаление работает в каждой структуре:
+   - Связный список: O(N) затрачивается на линейный поиск узла, само удаление — O(1).
+   - Хеш-таблица: O(1) нахождение бакета по хешу, удаление из цепочки коллизий мгновенно.
+   - BST: В среднем O(log N), в худшем O(N). Требует поиска узла и перестройки связей 
+     (замена удаляемого узла на его потомка или минимальный элемент правого поддерева).
+
+ВЫВОД:
+   - ДЛЯ ЧАСТЫХ ВСТАВОК И ПОИСКА: Идеально подходит Хеш-таблица благодаря скорости O(1).
+   - ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ДАННЫХ В ПОРЯДКЕ (АЛФАВИТНОМ): Стоит выбирать Двоичное дерево поиска 
+     (BST), так как обход дерева (In-order traversal) сразу выдает отсортированные данные.
+    """
+    print(report)
+
 if __name__ == "__main__":
     run_experiments()
-
+    plot_results()
+    print_report()