add report

svetlakovkyu/docs/data/01/codes/BST.py

@@ -0,0 +1,63 @@
+def bst_insert(root, name, phone):
+    if root is None:
+        return {'name': name, 'phone': phone, 'left': None, 'right': None}
+    if name < root['name']:
+        root['left'] = bst_insert(root['left'], name, phone)
+    elif name > root['name']:
+        root['right'] = bst_insert(root['right'], name, phone)
+    else: 
+        root['phone'] = phone
+    return root
+
+
+def bst_find(root, name):
+    if root is None:
+        return None
+    if name == root['name']:
+        return root['phone']
+    
+    if name < root['name']: 
+        return bst_find(root['left'], name)
+    else: 
+        return bst_find(root['right'], name)
+
+def get_min(node):
+    current = node
+    while current['left'] is not None:
+        current = current['left']
+    return current
+
+def bst_delete(root, name):
+    if root is None:
+        return None
+    if name < root['name']: 
+        root['left'] = bst_delete(root['left'], name)
+    elif name > root['name']: 
+        root['right'] = bst_delete(root['right'], name)
+    else:
+        if root['left'] is None:
+            return root['right']
+        if root['right'] is None:
+            return root['left']
+        successor = get_min(root['right'])
+        root['name'] = successor['name']
+        root['phone'] = successor['phone']
+        root['right'] = bst_delete(root['right'], successor['name'])
+    return root
+
+def bst_list_all(root, res = None):
+    if res is None:
+        res = []
+    if root is not None:
+        bst_list_all(root['left'], res)
+        res.append({'name': root['name'], 'phone': root['phone']})
+        bst_list_all(root['right'], res)
+    #сортировка уже сделана
+    return res
+
+#проверка 
+# root = None
+# root = bst_insert(root, "Ivan", "111")
+# root = bst_insert(root, "Anna", "222") # Уйдет влево
+# root = bst_insert(root, "Zina", "333") # Уйдет вправо
+# print(root)

svetlakovkyu/docs/data/01/codes/HT.py

@@ -0,0 +1,28 @@
+from codes.LL import ll_insert, ll_find, ll_delete
+def ht_insert(buckets, name, phone):
+    index = hash(name) % len(buckets)
+    current_head = buckets[index]
+    new_head = ll_insert(current_head, name, phone) 
+    buckets[index] = new_head
+# print("-"*100)
+# print(buskets)
+
+def ht_find(buckets, name):
+    index = hash(name)%len(buckets)
+    slot_head = buckets[index]
+    res_ph = ll_find(slot_head, name)
+    return res_ph
+
+def ht_delete(buskets, name):
+    index = hash(name)%len(buskets)
+    buskets[index] = ll_delete(buskets[index], name)
+
+def ht_list_all(buckets):
+    all_rec = []
+    for head in buckets:
+        current = head
+        while current is not None:
+            all_rec.append((current['name'], current['phone']))
+            current = current['next']
+    all_rec.sort()
+    return all_rec

svetlakovkyu/docs/data/01/codes/LL.py

@@ -0,0 +1,46 @@
+def ll_insert(head, name, phone):
+    current = head
+    while current is not None:
+        if current['name'] == name:
+            current['phone'] = phone 
+            return head
+        current = current['next']
+    return {'name': name, 'phone': phone, 'next': head}
+# проверка
+# my_list = None
+# my_list = ll_insert(my_list, "Ivan", "555")
+# my_list = ll_insert(my_list, "An", "666")
+# print(my_list)
+
+def ll_find(head, name):
+    current = head
+    while current is not None:
+        if current['name'] == name:
+            return current['phone']
+        current = current['next']
+    return None
+# print(ll_find(my_list,"An"))
+# buskets = [None]*10
+# print(buskets)
+
+def ll_delete(head, name):
+    if head is None:
+        return None
+    current = head
+    if head['name'] == name:
+        return head['next']
+    while current['next'] is not None:
+        if current['next']['name'] == name:
+            current['next'] = current['next']['next']
+            break
+        current = current['next']
+    return head
+    
+def ll_list_all(head):
+    res = []
+    current = head
+    while current is not None:
+        res.append((current['name'], current['phone']))
+        current = current['next']
+    res.sort()
+    return res

svetlakovkyu/docs/data/01/codes/experiment.py

@@ -0,0 +1,101 @@
+import random
+import time 
+import csv
+import sys
+
+sys.setrecursionlimit(20000)
+
+from codes.LL import ll_insert, ll_find, ll_delete
+from codes.HT import ht_insert, ht_delete, ht_find
+from codes.BST import bst_delete, bst_find, bst_insert
+
+# Экспериментальная часть
+def generate_records(N):
+    records =[]
+    for i in range(N):
+        name = f"User_{i:05d}"
+        phone =str(random.randint(100000,999999))
+        records.append((name,phone))
+    return records
+
+
+def run_test(structure_name, mode, input_data, search_names, delete_names):
+    print(f"Тест {structure_name} в режиме {mode}")
+    ins_times = []
+    find_times = []
+    del_times = []
+    for _ in range(5):
+        if structure_name == "LL":
+            container = None
+        elif structure_name == "BST":
+            container = None
+        elif structure_name == "HT":
+            container = [None]*150
+        #А
+        start = time.perf_counter()
+        for name, phone in input_data:
+            if structure_name == "LL": 
+                container = ll_insert(container, name, phone)
+            elif structure_name == "BST": 
+                container = bst_insert(container, name, phone)
+            elif structure_name == "HT": 
+                ht_insert(container, name, phone) 
+        ins_times.append(time.perf_counter() - start)
+        #Б
+        start = time.perf_counter()
+        for name in search_names:
+            if structure_name == "LL": ll_find(container, name)
+            elif structure_name == "BST": bst_find(container, name)
+            else: ht_find(container, name)
+        find_times.append(time.perf_counter() - start)
+        #В
+        start = time.perf_counter()
+        for name in delete_names:
+            if structure_name == "LL": container = ll_delete(container, name)
+            elif structure_name == "BST": container = bst_delete(container, name)
+            else: ht_delete(container, name)
+        del_times.append(time.perf_counter() - start)
+  
+    results = []
+
+    for i in range(5):
+        results.append([structure_name, mode, f"Вставка (попытка {i+1})", ins_times[i]])
+    results.append([structure_name, mode, "Вставка СРЕДНЕЕ", sum(ins_times) / 5])
+
+    for i in range(5):
+        results.append([structure_name, mode, f"Поиск (попытка {i+1})", find_times[i]])
+    results.append([structure_name, mode, "Поиск СРЕДНЕЕ", sum(find_times) / 5])
+
+    for i in range(5):
+        results.append([structure_name, mode, f"Удаление (попытка {i+1})", del_times[i]])
+    results.append([structure_name, mode, "Удаление СРЕДНЕЕ", sum(del_times) / 5])
+
+    return results
+
+def main_experiment():
+    N = 10000
+
+    data = generate_records(N)
+    random.shuffle(data)
+    data_sort = sorted(data, key = lambda x: x[0])
+
+    search_names = [r[0] for r in random.sample(data, 100)] + [f"None_{i}" for i in range(10)]
+    delete_names = [r[0] for r in random.sample(data, 50)] 
+
+    results = [["Structure", "Mode", "Operation", "Time"]]
+
+    for mode_name, mode_data in [("shufled", data), ("sorted", data_sort)]:
+        results += run_test("LL", mode_name, mode_data, search_names, delete_names)
+        results += run_test("BST", mode_name, mode_data, search_names, delete_names)
+        results += run_test("HT", mode_name, mode_data, search_names, delete_names)
+
+
+        
+    with open("results.csv", "w", newline = "") as f:
+        writer = csv.writer(f)
+        writer.writerows(results)
+    print("Результаты сохранены в файл")
+
+
+if __name__ == "__main__":
+    main_experiment()

svetlakovkyu/docs/data/01/codes/plot.py

@@ -0,0 +1,59 @@
+import numpy as np
+import matplotlib.pyplot as plt
+import pandas as pd
+
+# Графики
+
+def plot_all(df: pd.DataFrame):
+    structures = ["BST", "HT", "LL"]
+    operations = ["Вставка", "Поиск", "Удаление"]
+    op_keys    = ["Вставка СРЕДНЕЕ", "Поиск СРЕДНЕЕ", "Удаление СРЕДНЕЕ"]
+    filenames  = ["./insert_plot.png", "./search_plot.png", "./delete_plot.png"]
+
+    avg = df[df["Operation"].isin(op_keys)]
+
+    data = {
+        (row.Structure, row.Mode, row.Operation): row.Time
+        for row in avg.itertuples(index=False)
+    }
+
+    x = np.arange(len(structures))
+    width = 0.35
+
+    for op_label, op_key, filename in zip(operations, op_keys, filenames):
+        fig, ax = plt.subplots(figsize=(8, 5))
+
+        times_shuffled = [data.get((s, "shufled", op_key), float('nan')) for s in structures]
+        times_sorted   = [data.get((s, "sorted",  op_key), 0) for s in structures]
+
+        bars1 = ax.bar(x - width/2, times_shuffled, width, label="Случайный",       color="steelblue")
+        bars2 = ax.bar(x + width/2, times_sorted,   width, label="Отсортированный",  color="red")
+
+        for bar in bars1:
+            height = bar.get_height()
+            ax.text(bar.get_x() + bar.get_width() / 2, height,
+                    f"{height:.6f}", ha="center", va="bottom", fontsize=8)
+
+        for bar in bars2:
+            height = bar.get_height()
+            ax.text(bar.get_x() + bar.get_width() / 2, height,
+                    f"{height:.6f}", ha="center", va="bottom", fontsize=8)
+
+        ax.set_yscale("log")
+        ax.set_title(op_label)
+        ax.set_ylabel("Время (сек)")
+        ax.set_xticks(x)
+        ax.set_xticklabels(structures)
+        ax.legend()
+        ax.grid(axis="y", linestyle="--", alpha=0.7)
+
+        plt.tight_layout()
+        plt.savefig(filename)
+        print(f"График сохранён: {filename}")
+
+def main_plot():
+    results = pd.read_csv("./results.csv")
+    plot_all(results)
+
+if __name__ == "__main__":
+    main_plot()

svetlakovkyu/docs/data/01/main.py

@@ -0,0 +1,6 @@
+from codes.plot import main_plot
+from codes.experiment import main_experiment
+
+if __name__ == "__main__":
+    main_experiment()
+    main_plot()

svetlakovkyu/docs/data/01/results.csv

@@ -0,0 +1,109 @@
+Structure,Mode,Operation,Time
+LL,shufled,Вставка (попытка 1),2.4339829910004482
+LL,shufled,Вставка (попытка 2),2.4039403810002113
+LL,shufled,Вставка (попытка 3),2.458547864999673
+LL,shufled,Вставка (попытка 4),2.413923469999645
+LL,shufled,Вставка (попытка 5),2.4440171969999938
+LL,shufled,Вставка СРЕДНЕЕ,2.430882380799994
+LL,shufled,Поиск (попытка 1),0.031343970999841986
+LL,shufled,Поиск (попытка 2),0.03304426499926194
+LL,shufled,Поиск (попытка 3),0.03239262500028417
+LL,shufled,Поиск (попытка 4),0.03132577799988212
+LL,shufled,Поиск (попытка 5),0.03151892799996858
+LL,shufled,Поиск СРЕДНЕЕ,0.03192511339984776
+LL,shufled,Удаление (попытка 1),0.01929760500024713
+LL,shufled,Удаление (попытка 2),0.019222485999307537
+LL,shufled,Удаление (попытка 3),0.019446178000180225
+LL,shufled,Удаление (попытка 4),0.019156967000526492
+LL,shufled,Удаление (попытка 5),0.019182482000360324
+LL,shufled,Удаление СРЕДНЕЕ,0.01926114360012434
+BST,shufled,Вставка (попытка 1),0.02289151100012532
+BST,shufled,Вставка (попытка 2),0.0229584500002602
+BST,shufled,Вставка (попытка 3),0.02520326100056991
+BST,shufled,Вставка (попытка 4),0.03390770399983012
+BST,shufled,Вставка (попытка 5),0.022019966999323515
+BST,shufled,Вставка СРЕДНЕЕ,0.025396178600021812
+BST,shufled,Поиск (попытка 1),0.000189066000530147
+BST,shufled,Поиск (попытка 2),0.00023037999926600605
+BST,shufled,Поиск (попытка 3),0.00018933499995910097
+BST,shufled,Поиск (попытка 4),0.0001907400001073256
+BST,shufled,Поиск (попытка 5),0.00024124399988068035
+BST,shufled,Поиск СРЕДНЕЕ,0.000208152999948652
+BST,shufled,Удаление (попытка 1),0.00011542900028871372
+BST,shufled,Удаление (попытка 2),0.0001963419999810867
+BST,shufled,Удаление (попытка 3),0.00011738299963326426
+BST,shufled,Удаление (попытка 4),0.00011437200009822845
+BST,shufled,Удаление (попытка 5),0.00015602500025124755
+BST,shufled,Удаление СРЕДНЕЕ,0.00013991020005050815
+HT,shufled,Вставка (попытка 1),0.0291972099994382
+HT,shufled,Вставка (попытка 2),0.02882972299994435
+HT,shufled,Вставка (попытка 3),0.028241992999937793
+HT,shufled,Вставка (попытка 4),0.02896075100034068
+HT,shufled,Вставка (попытка 5),0.029606111000248347
+HT,shufled,Вставка СРЕДНЕЕ,0.028967157599981874
+HT,shufled,Поиск (попытка 1),0.0014172729997881106
+HT,shufled,Поиск (попытка 2),0.0003571010001905961
+HT,shufled,Поиск (попытка 3),0.0004458979992705281
+HT,shufled,Поиск (попытка 4),0.0005671679991792189
+HT,shufled,Поиск (попытка 5),0.0004517190000115079
+HT,shufled,Поиск СРЕДНЕЕ,0.0006478317996879923
+HT,shufled,Удаление (попытка 1),0.000430808000601246
+HT,shufled,Удаление (попытка 2),0.000223173999984283
+HT,shufled,Удаление (попытка 3),0.0001869629995780997
+HT,shufled,Удаление (попытка 4),0.00021918600032222457
+HT,shufled,Удаление (попытка 5),0.00026948999948217534
+HT,shufled,Удаление СРЕДНЕЕ,0.0002659241999936057
+LL,sorted,Вставка (попытка 1),2.546284423999168
+LL,sorted,Вставка (попытка 2),2.527255480000349
+LL,sorted,Вставка (попытка 3),2.4814426879993334
+LL,sorted,Вставка (попытка 4),2.501784361999853
+LL,sorted,Вставка (попытка 5),2.480424575000143
+LL,sorted,Вставка СРЕДНЕЕ,2.507438305799769
+LL,sorted,Поиск (попытка 1),0.030172253000273486
+LL,sorted,Поиск (попытка 2),0.030333151999911934
+LL,sorted,Поиск (попытка 3),0.030028871000467916
+LL,sorted,Поиск (попытка 4),0.032277871000587766
+LL,sorted,Поиск (попытка 5),0.030364938999809965
+LL,sorted,Поиск СРЕДНЕЕ,0.030635417200210215
+LL,sorted,Удаление (попытка 1),0.02085002199964947
+LL,sorted,Удаление (попытка 2),0.021086609999656503
+LL,sorted,Удаление (попытка 3),0.02087502099948324
+LL,sorted,Удаление (попытка 4),0.021417887000097835
+LL,sorted,Удаление (попытка 5),0.020822566000788356
+LL,sorted,Удаление СРЕДНЕЕ,0.02101042119993508
+BST,sorted,Вставка (попытка 1),11.841748112999994
+BST,sorted,Вставка (попытка 2),11.75695861999975
+BST,sorted,Вставка (попытка 3),11.649890955999581
+BST,sorted,Вставка (попытка 4),11.535229737999543
+BST,sorted,Вставка (попытка 5),11.569677194999713
+BST,sorted,Вставка СРЕДНЕЕ,11.670700924399716
+BST,sorted,Поиск (попытка 1),0.08916782800042711
+BST,sorted,Поиск (попытка 2),0.09862517000055959
+BST,sorted,Поиск (попытка 3),0.08865728399996442
+BST,sorted,Поиск (попытка 4),0.08748506499978248
+BST,sorted,Поиск (попытка 5),0.08942283200030943
+BST,sorted,Поиск СРЕДНЕЕ,0.09067163580020861
+BST,sorted,Удаление (попытка 1),0.046499003000462835
+BST,sorted,Удаление (попытка 2),0.04566383200017299
+BST,sorted,Удаление (попытка 3),0.04534191499988083
+BST,sorted,Удаление (попытка 4),0.04480698100087466
+BST,sorted,Удаление (попытка 5),0.045543646000623994
+BST,sorted,Удаление СРЕДНЕЕ,0.04557107540040306
+HT,sorted,Вставка (попытка 1),0.03348540300066816
+HT,sorted,Вставка (попытка 2),0.03959386299993639
+HT,sorted,Вставка (попытка 3),0.026414189000206534
+HT,sorted,Вставка (попытка 4),0.028397822999977507
+HT,sorted,Вставка (попытка 5),0.0283703630002492
+HT,sorted,Вставка СРЕДНЕЕ,0.031252328200207555
+HT,sorted,Поиск (попытка 1),0.00092922399926465
+HT,sorted,Поиск (попытка 2),0.0005907800004933961
+HT,sorted,Поиск (попытка 3),0.00031636099993193056
+HT,sorted,Поиск (попытка 4),0.00034901999970315956
+HT,sorted,Поиск (попытка 5),0.0003578830001060851
+HT,sorted,Поиск СРЕДНЕЕ,0.0005086535998998443
+HT,sorted,Удаление (попытка 1),0.0003968310002164799
+HT,sorted,Удаление (попытка 2),0.0009146930005954346
+HT,sorted,Удаление (попытка 3),0.000194480000573094
+HT,sorted,Удаление (попытка 4),0.00020164000034128549
+HT,sorted,Удаление (попытка 5),0.00023484999928768957
+HT,sorted,Удаление СРЕДНЕЕ,0.0003884988002027967

svetlakovkyu/docs/report.md

@@ -0,0 +1,267 @@
+# Задание 1: Структуры данных
+
+
+>Выполнил: Светлаков Кирилл
+>
+>Студент 426 группы 
+
+
+
+## Цель работы
+
+Реализовать три различные структуры данных «с нуля», применить их для хранения записей телефонного справочника и экспериментально сравнить производительность основных операций. Необходимо собственными руками написать код, чтобы понять внутреннее устройство связного списка, хеш-таблицы и двоичного дерева поиска, а также осознать их сильные и слабые стороны на практике.
+
+---
+
+## 1. Реализация структур данных
+
+### 1.1 Связный список (Linked List)
+
+```python
+def ll_insert(head, name, phone):
+    current = head
+    while current is not None:
+        if current['name'] == name:
+            current['phone'] = phone 
+            return head
+        current = current['next']
+    return {'name': name, 'phone': phone, 'next': head}
+
+def ll_find(head, name):
+    current = head
+    while current is not None:
+        if current['name'] == name:
+            return current['phone']
+        current = current['next']
+    return None
+
+def ll_delete(head, name):
+    if head is None:
+        return None
+    current = head
+    if head['name'] == name:
+        return head['next']
+    while current['next'] is not None:
+        if current['next']['name'] == name:
+            current['next'] = current['next']['next']
+            break
+        current = current['next']
+    return head
+    
+def ll_list_all(head):
+    res = []
+    current = head
+    while current is not None:
+        res.append((current['name'], current['phone']))
+        current = current['next']
+    res.sort()
+    return res
+```
+
+---
+
+### 1.2 Хеш-таблица (Hash Table)
+
+```python
+def ht_insert(buckets, name, phone):
+    index = hash(name) % len(buckets)
+    current_head = buckets[index]
+    new_head = ll_insert(current_head, name, phone) 
+    buckets[index] = new_head
+
+def ht_find(buckets, name):
+    index = hash(name)%len(buckets)
+    slot_head = buckets[index]
+    res_ph = ll_find(slot_head, name)
+    return res_ph
+
+def ht_delete(buskets, name):
+    index = hash(name)%len(buskets)
+    buskets[index] = ll_delete(buskets[index], name)
+
+def ht_list_all(buckets):
+    all_rec = []
+    for head in buckets:
+        current = head
+        while current is not None:
+            all_rec.append((current['name'], current['phone']))
+            current = current['next']
+    all_rec.sort()
+    return all_rec
+```
+
+---
+
+### 1.3 Двоичное дерево поиска (BST)
+```python
+def bst_insert(root, name, phone):
+    if root is None:
+        return {'name': name, 'phone': phone, 'left': None, 'right': None}
+    if name < root['name']:
+        root['left'] = bst_insert(root['left'], name, phone)
+    elif name > root['name']:
+        root['right'] = bst_insert(root['right'], name, phone)
+    else: 
+        root['phone'] = phone
+    return root
+
+def bst_find(root, name):
+    if root is None:
+        return None
+    if name == root['name']:
+        return root['phone']
+    
+    if name < root['name']: 
+        return bst_find(root['left'], name)
+    else: 
+        return bst_find(root['right'], name)
+
+def get_min(node):
+    current = node
+    while current['left'] is not None:
+        current = current['left']
+    return current
+
+def bst_delete(root, name):
+    if root is None:
+        return None
+    if name < root['name']: 
+        root['left'] = bst_delete(root['left'], name)
+    elif name > root['name']: 
+        root['right'] = bst_delete(root['right'], name)
+    else:
+        if root['left'] is None:
+            return root['right']
+        if root['right'] is None:
+            return root['left']
+        successor = get_min(root['right'])
+        root['name'] = successor['name']
+        root['phone'] = successor['phone']
+        root['right'] = bst_delete(root['right'], successor['name'])
+    return root
+
+def bst_list_all(root, res = None):
+    if res is None:
+        res = []
+    if root is not None:
+        bst_list_all(root['left'], res)
+        res.append({'name': root['name'], 'phone': root['phone']})
+        bst_list_all(root['right'], res)
+    #сортировка уже сделана
+    return res
+```
+
+---
+
+## 2. Эксперимент
+
+Для экспериментального сравнения были сгенерированы 10 000 записей вида `(User_XXXXX, номер_телефона)`.
+
+Каждый тест проводился в двух режимах входных данных:
+- Случайный (shuffled) - записи перемешаны в произвольном порядке
+- Отсортированный (sorted) - записи отсортированы по имени
+
+Для каждой структуры и режима измерялось время выполнения трёх операций:
+- Вставка - 10 000 элементов
+- Поиск - 110 запросов (100 существующих + 10 несуществующих)
+- Удаление - 50 элементов
+
+Каждый замер повторялся 5 раз, итоговое значение - среднее арифметическое.
+
+В файл `results.py` записывались в следующем виде
+| Structure | Mode | Operation | Time |
+|---|---|---|---|
+| Название структуры: LL, BST, HT | Режим данных: shufled, sorted | Операция и номер попытки или среднее | Время выполнения в секундах |
+| LL | shufled | Вставка (попытка 1) | 2.730272 |
+| LL | shufled | Вставка (попытка 2) | 2.675253 |
+| LL | shufled | Вставка (попытка 3) | 2.628982 |
+| LL | shufled | Вставка (попытка 4) | 2.673355 |
+| LL | shufled | Вставка (попытка 5) | 2.636129 |
+| LL | shufled | Вставка СРЕДНЕЕ | 2.668798 |
+| ... | ... | ... | ... |    
+ 
+---
+
+
+## 3. Результаты
+
+### 3.1 Вставка
+
+![График 1](insert_plot.png)
+
+
+### 3.2 Поиск
+
+![График 2](search_plot.png)
+
+
+### 3.3 Удаление
+
+![График 3](delete_plot.png)
+
+
+---
+
+## 4. Анализ результатов
+
+### 4.1 Влияние порядка данных на BST: деградация до O(n)
+
+При вставке случайных данных BST ведёт себя как сбалансированное дерево: каждый новый ключ с равной вероятностью уходит влево или вправо, глубина дерева составляет ~log₂(10000) ≈ 13. Операция вставки 10 000 записей заняла 0.025 сек.
+
+При вставке отсортированных данных каждый новый ключ оказывается больше предыдущего и всегда уходит вправо. Дерево вырождается в линейный список глубиной 10 000. Каждая следующая вставка проходит на один шаг дальше, итоговая сложность становится O(1 + 2 + ... + n) = O(n²). Именно поэтому вставка отсортированных данных заняла 13.16 сек - более чем в 500 раз медленнее случайных.
+
+Это фундаментальный недостаток, реализованного BST. 
+
+---
+
+### 4.2 Нечувствительность хеш-таблицы к порядку данных
+
+Хеш-таблица вычисляет позицию элемента через `hash(name) % len(buckets)`. Функция `hash()` в Python зависит только от значения ключа, но никак не от порядка вставки. Независимо от того, отсортированы данные или перемешаны, каждый ключ попадает в тот же бакет с той же скоростью.
+
+Это подтверждается полученными результатами: время вставки для случайных данных - 0.0281 сек, для отсортированных - 0.0286 сек, что практически одинаково.
+
+В графике для поиска и удаления, моожно заметить примено такой же результат - время работы программы для отсортированных и не для неотсортированных данных одинаково.
+
+---
+
+### 4.3 Медленный поиск в связном списке
+
+Связный список не имеет структуры, позволяющей перейти к нужному элементу. При поиске приходится последовательно проходить узел за узлом от головы до нужного элемента - это линейный поиск O(n).
+
+При N = 10 000 и 110 запросах среднее время поиска составило 0.03 сек, в ~150 раз медленнее поиска в BST и в ~75 раз медленнее поиска в HT на случайных данных.
+
+Порядок данных на LL практически не влияет: в любом случае нужно проходить примерно половину списка для найденных и весь список для несуществующих записей.
+
+---
+
+### 4.4 Удаление в каждой структуре
+
+Связный список: удаление требует сначала найти удаляемый элемент - O(n). Затем достаточно переключить одну ссылку у предшественника. Итог: O(n) за счёт поиска. При 50 удалениях время составило ~0.02 сек.
+
+Хеш-таблица: вычисляем бакет за O(1), затем удаляем элемент из короткой цепочки. Итог: O(1) амортизированно. При 50 удалениях время составило 0.00003 сек для случайных  и  0.00004 для отсортированых данных, что значительно быстрее связного списка, но медленее BST(для неотсортированных данных).
+
+BST (случайные данные): находим узел за O(log n). Если у него два потомка - находим минимум правого поддерева, копируем его значение и рекурсивно удаляем его. Итог: O(log n). При 50 удалениях время составило 0.00012 сек.
+
+BST (отсортированные данные): дерево вырождено в список, глубина O(n). Каждое удаление - O(n), 50 удалений - 0.060 сек, что медленнее даже связного списка.
+
+---
+
+## 5. Выводы
+
+Из результатов эксперимента, можно сделать вывод, что нет универсальной структуры данных, и под конкретную задачу надо выбирать определенную.
+
+
+Хеш-таблица - лучший выбор, если нужны быстрые вставка, поиск и удаление и порядок хранения данных не важен. Идеальна для кешей, словарей, телефонных справочников, где операции выполняются в O(1). Не подходит для задач, требующих обхода данных в отсортированном порядке.
+
+BST - лучший выбор, когда важен порядок данных: обход дерева in-order даёт отсортированную последовательность за O(n), можно быстро найти минимум/максимум или диапазон ключей. Подходит для задач типа «найти все записи от A до B». Критически важно использовать только на случайных или специально перемешанных данных.
+
+Связный список - подходит для задач, где данные постоянно добавляются и удаляются с известной позиции (начало/конец списка), а поиск по значению происходит редко. В телефонном справочнике с 10 000 записей является наихудшим вариантом из трёх.
+
+| Задача | Лучшая структура |
+|---|---|
+| Частые вставки и удаления по ключу | Хеш-таблица |
+| Частый поиск по ключу | Хеш-таблица |
+| Обход данных в отсортированном порядке | BST |
+| Поиск по диапазону ключей | BST |
+| Встава/удаление в начало/конец | Связный список |
+| Данные приходят отсортированными, нужен быстрый поиск | Хеш-таблица |