BorisovMI/lab_1/docs/report.md

@@ -0,0 +1,73 @@
+# Отчёт: Задание 1 — Структуры данных
+
+## Цель работы
+
+Реализовать три структуры данных «с нуля» в процедурной парадигме (без классов), применить их для хранения записей телефонного справочника и экспериментально сравнить производительность основных операций.
+
+## Описание реализованных структур
+
+Связный список
+- Узел: {'name': str, 'phone': str, 'next': dict или None}
+- Операции проходят путём последовательного обхода элементов
+- Подходит для небольших объёмов данных
+  
+Хеш-таблица
+- Массив корзин фиксированного размера (1000)
+- Хеш-функция: сумма кодов символов имени по модулю размера
+- Разрешение коллизий: метод цепочек (связные списки)
+
+Двоичное дерево поиска
+- Узел: {'name': str, 'phone': str, 'left': dict, 'right': dict}
+- Левое поддерево содержит меньшие значения
+- Правое поддерево содержит большие значения
+
+
+## Условия эксперимента
+
+Общее количество записей - 10 000
+Количество замеров для каждой операции - 5 
+Размер хеш-таблицы - 1000 корзин 
+Количество поисковых запросов - 110 (100 существующих + 10 несуществующих) 
+Количество удаляемых записей - 50
+Режимы вставки данных - Случайный / Отсортированный
+Инструмент замера времени - time.perf_counter()
+
+
+## Результаты
+
+### Таблица средних времён (секунды)
+
+| Структура | Режим | Вставка (с) | Поиск 110 (с) | Удаление 50 (с) |
+|---|---|---|---|---|
+| LinkedList | случайный | 12.32399 | 0.1279214 | 0.053208 |
+| LinkedList | сортированный | 11.701628 | 0.0989321 | 0.052782 |
+| HashTable | случайный | 0.7027289 | 0.0056565 | 0.0036097 |
+| HashTable | сортированный | 0.5376899 | 0.0047595 | 0.003316 |
+| BST | случайный | 0.08628449 | 0.000474 | 0.1715181 |
+| BST | сортированный | 33.374929 | 0.1351418 | 0.1574643 |
+
+### Графики
+
+![Сравнение по операциям](data/perfomance_graphs.png)
+
+## Анализ результатов
+
+### Связный список
+
+Вставка в список занимает ~2.5 секунды на 10 000 записей, потому что каждая вставка уже существующего имени требует прохода по всему списку O(n). При случайных уникальных именах вставка идёт в начало O(1), но поиск всегда линейный.
+
+### Хеш-таблица
+
+Хеш-таблица показала примерно одинаковые результаты при случайном и отсортированном порядке:
+
+Это объясняется природой хеширования: порядок вставки не влияет на распределение по бакетам. Ключ всегда попадает в предсказуемый бакет за O(1).
+
+### BST 
+
+деградирует на отсортированных данных
+
+Причина:*при вставке отсортированных данных BST вырождается в односвязный список — каждый новый элемент больше предыдущего и уходит всегда в правое поддерево. Высота дерева становится O(n) вместо O(log n). Поиск и удаление тоже деградируют до O(n).
+
+## Вывод
+
+HashTable — лучший выбор для телефонного справочника при частых вставках и поисках. BST лучше HashTable только если нужен отсортированный вывод без дополнительной сортировки — но при условии случайного порядка вставки или использования самобалансирующегося дерева (AVL, Red-Black).