xinyin025/hello-algo
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<svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" viewBox="0 0 24 24"><path d="m13.13 22.19-1.63-3.83c1.57-.58 3.04-1.36 4.4-2.27zM5.64 12.5l-3.83-1.63 6.1-2.77C7 9.46 6.22 10.93 5.64 12.5M19.22 4c.28 0 .53 0 .74.05.17 1.39-.02 4.25-3.3 7.53-1.7 1.71-3.73 3.02-6.01 3.89l-2.15-2.1c.92-2.31 2.23-4.34 3.92-6.03C15.18 4.58 17.64 4 19.22 4m0-2c-1.98 0-4.98.69-8.22 3.93-2.19 2.19-3.5 4.6-4.35 6.71-.28.75-.09 1.57.46 2.13l2.13 2.12c.38.38.89.61 1.42.61.23 0 .47-.06.7-.15A19.1 19.1 0 0 0 18.07 13c5.66-5.66 3.54-10.61 3.54-10.61S20.7 2 19.22 2m-4.68 7.46c-.78-.78-.78-2.05 0-2.83s2.05-.78 2.83 0c.77.78.78 2.05 0 2.83s-2.05.78-2.83 0m-5.66 7.07-1.41-1.41zM6.24 22l3.64-3.64c-.34-.09-.67-.24-.97-.45L4.83 22zM2 22h1.41l4.77-4.76-1.42-1.41L2 20.59zm0-2.83 4.09-4.08c-.21-.3-.36-.62-.45-.97L2 17.76z"/></svg>
<span class="md-ellipsis">
はじめに
</span>
</a>
</div>
<nav class="md-nav" data-md-level="1" aria-labelledby="__nav_1_label" aria-expanded="false">
<label class="md-nav__title" for="__nav_1">
<span class="md-nav__icon md-icon"></span>
はじめに
</label>
<ul class="md-nav__list" data-md-scrollfix>
</ul>
</nav>
</li>
<li class="md-nav__item md-nav__item--nested">
<input class="md-nav__toggle md-toggle " type="checkbox" id="__nav_2" >
<div class="md-nav__link md-nav__container">
<a href="../../chapter_preface/" class="md-nav__link ">
<svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" viewBox="0 0 24 24"><path d="M21 4H3a2 2 0 0 0-2 2v13a2 2 0 0 0 2 2h18a2 2 0 0 0 2-2V6a2 2 0 0 0-2-2M3 19V6h8v13zm18 0h-8V6h8zm-7-9.5h6V11h-6zm0 2.5h6v1.5h-6zm0 2.5h6V16h-6z"/></svg>
<span class="md-ellipsis">
第 0 章 &nbsp; 前書き
</span>
</a>
<label class="md-nav__link " for="__nav_2" id="__nav_2_label" tabindex="0">
<span class="md-nav__icon md-icon"></span>
</label>
</div>
<nav class="md-nav" data-md-level="1" aria-labelledby="__nav_2_label" aria-expanded="false">
<label class="md-nav__title" for="__nav_2">
<span class="md-nav__icon md-icon"></span>
第 0 章 &nbsp; 前書き
</label>
<ul class="md-nav__list" data-md-scrollfix>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_preface/about_the_book/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
0.1 &nbsp; 本書について
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_preface/suggestions/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
0.2 &nbsp; 本書の使い方
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_preface/summary/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
0.3 &nbsp; まとめ
</span>
</a>
</li>
</ul>
</nav>
</li>
<li class="md-nav__item md-nav__item--nested">
<input class="md-nav__toggle md-toggle " type="checkbox" id="__nav_3" >
<div class="md-nav__link md-nav__container">
<a href="../../chapter_introduction/" class="md-nav__link ">
<svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" viewBox="0 0 24 24"><path d="M19 3H5c-1.1 0-2 .9-2 2v14c0 1.1.9 2 2 2h14c1.1 0 2-.9 2-2V5c0-1.1-.9-2-2-2m0 16H5V5h14zM6.2 7.7h5v1.5h-5zm6.8 8.1h5v1.5h-5zm0-2.6h5v1.5h-5zM8 18h1.5v-2h2v-1.5h-2v-2H8v2H6V16h2zm6.1-7.1 1.4-1.4 1.4 1.4 1.1-1-1.4-1.4L18 7.1 16.9 6l-1.4 1.4L14.1 6 13 7.1l1.4 1.4L13 9.9z"/></svg>
<span class="md-ellipsis">
第 1 章 &nbsp; アルゴリズムを知る
</span>
</a>
<label class="md-nav__link " for="__nav_3" id="__nav_3_label" tabindex="0">
<span class="md-nav__icon md-icon"></span>
</label>
</div>
<nav class="md-nav" data-md-level="1" aria-labelledby="__nav_3_label" aria-expanded="false">
<label class="md-nav__title" for="__nav_3">
<span class="md-nav__icon md-icon"></span>
第 1 章 &nbsp; アルゴリズムを知る
</label>
<ul class="md-nav__list" data-md-scrollfix>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_introduction/algorithms_are_everywhere/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
1.1 &nbsp; アルゴリズムは至るところにある
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_introduction/what_is_dsa/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
1.2 &nbsp; アルゴリズムとは
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_introduction/summary/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
1.3 &nbsp; まとめ
</span>
</a>
</li>
</ul>
</nav>
</li>
<li class="md-nav__item md-nav__item--nested">
<input class="md-nav__toggle md-toggle " type="checkbox" id="__nav_4" >
<div class="md-nav__link md-nav__container">
<a href="../../chapter_computational_complexity/" class="md-nav__link ">
<svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" viewBox="0 0 24 24"><path d="M6 2h12v6l-4 4 4 4v6H6v-6l4-4-4-4zm10 14.5-4-4-4 4V20h8zm-4-5 4-4V4H8v3.5zM10 6h4v.75l-2 2-2-2z"/></svg>
<span class="md-ellipsis">
第 2 章 &nbsp; 計算量解析
</span>
</a>
<label class="md-nav__link " for="__nav_4" id="__nav_4_label" tabindex="0">
<span class="md-nav__icon md-icon"></span>
</label>
</div>
<nav class="md-nav" data-md-level="1" aria-labelledby="__nav_4_label" aria-expanded="false">
<label class="md-nav__title" for="__nav_4">
<span class="md-nav__icon md-icon"></span>
第 2 章 &nbsp; 計算量解析
</label>
<ul class="md-nav__list" data-md-scrollfix>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_computational_complexity/performance_evaluation/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
2.1 &nbsp; アルゴリズム効率の評価
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_computational_complexity/iteration_and_recursion/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
2.2 &nbsp; 反復と再帰
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_computational_complexity/time_complexity/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
2.3 &nbsp; 時間計算量
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_computational_complexity/space_complexity/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
2.4 &nbsp; 空間計算量
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_computational_complexity/summary/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
2.5 &nbsp; まとめ
</span>
</a>
</li>
</ul>
</nav>
</li>
<li class="md-nav__item md-nav__item--nested">
<input class="md-nav__toggle md-toggle " type="checkbox" id="__nav_5" >
<div class="md-nav__link md-nav__container">
<a href="../../chapter_data_structure/" class="md-nav__link ">
<svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" viewBox="0 0 24 24"><path d="M11 13.5v8H3v-8zm-2 2H5v4h4zM12 2l5.5 9h-11zm0 3.86L10.08 9h3.84zM17.5 13c2.5 0 4.5 2 4.5 4.5S20 22 17.5 22 13 20 13 17.5s2-4.5 4.5-4.5m0 2a2.5 2.5 0 0 0-2.5 2.5 2.5 2.5 0 0 0 2.5 2.5 2.5 2.5 0 0 0 2.5-2.5 2.5 2.5 0 0 0-2.5-2.5"/></svg>
<span class="md-ellipsis">
第 3 章 &nbsp; データ構造
</span>
</a>
<label class="md-nav__link " for="__nav_5" id="__nav_5_label" tabindex="0">
<span class="md-nav__icon md-icon"></span>
</label>
</div>
<nav class="md-nav" data-md-level="1" aria-labelledby="__nav_5_label" aria-expanded="false">
<label class="md-nav__title" for="__nav_5">
<span class="md-nav__icon md-icon"></span>
第 3 章 &nbsp; データ構造
</label>
<ul class="md-nav__list" data-md-scrollfix>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_data_structure/classification_of_data_structure/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
3.1 &nbsp; データ構造の分類
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_data_structure/basic_data_types/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
3.2 &nbsp; 基本データ型
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_data_structure/number_encoding/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
3.3 &nbsp; 数値エンコーディング *
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_data_structure/character_encoding/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
3.4 &nbsp; 文字エンコーディング *
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_data_structure/summary/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
3.5 &nbsp; まとめ
</span>
</a>
</li>
</ul>
</nav>
</li>
<li class="md-nav__item md-nav__item--active md-nav__item--nested">
<input class="md-nav__toggle md-toggle " type="checkbox" id="__nav_6" checked>
<div class="md-nav__link md-nav__container">
<a href="../" class="md-nav__link ">
<svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" viewBox="0 0 24 24"><path d="M3 5v14h17V5zm4 2v2H5V7zm-2 6v-2h2v2zm0 2h2v2H5zm13 2H9v-2h9zm0-4H9v-2h9zm0-4H9V7h9z"/></svg>
<span class="md-ellipsis">
第 4 章 &nbsp; 配列と連結リスト
</span>
</a>
<label class="md-nav__link " for="__nav_6" id="__nav_6_label" tabindex="0">
<span class="md-nav__icon md-icon"></span>
</label>
</div>
<nav class="md-nav" data-md-level="1" aria-labelledby="__nav_6_label" aria-expanded="true">
<label class="md-nav__title" for="__nav_6">
<span class="md-nav__icon md-icon"></span>
第 4 章 &nbsp; 配列と連結リスト
</label>
<ul class="md-nav__list" data-md-scrollfix>
<li class="md-nav__item">
<a href="../array/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
4.1 &nbsp; 配列
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../linked_list/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
4.2 &nbsp; 連結リスト
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../list/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
4.3 &nbsp; リスト
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../ram_and_cache/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
4.4 &nbsp; メモリとキャッシュ *
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item md-nav__item--active">
<input class="md-nav__toggle md-toggle" type="checkbox" id="__toc">
<label class="md-nav__link md-nav__link--active" for="__toc">
<span class="md-ellipsis">
4.5 &nbsp; まとめ
</span>
<span class="md-nav__icon md-icon"></span>
</label>
<a href="././" class="md-nav__link md-nav__link--active">
<span class="md-ellipsis">
4.5 &nbsp; まとめ
</span>
</a>
<nav class="md-nav md-nav--secondary" aria-label="目次">
<label class="md-nav__title" for="__toc">
<span class="md-nav__icon md-icon"></span>
目次
</label>
<ul class="md-nav__list" data-md-component="toc" data-md-scrollfix>
<li class="md-nav__item">
<a href="#1" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
1. &nbsp; 要点の振り返り
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="#2-q-a" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
2. &nbsp; Q &amp; A
</span>
</a>
</li>
</ul>
</nav>
</li>
</ul>
</nav>
</li>
<li class="md-nav__item md-nav__item--nested">
<input class="md-nav__toggle md-toggle " type="checkbox" id="__nav_7" >
<div class="md-nav__link md-nav__container">
<a href="../../chapter_stack_and_queue/" class="md-nav__link ">
<svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" viewBox="0 0 24 24"><path d="M17.36 20.2v-5.38h1.79V22H3v-7.18h1.8v5.38zM6.77 14.32l.37-1.76 8.79 1.85-.37 1.76zm1.16-4.21.76-1.61 8.14 3.78-.76 1.62zm2.26-3.99 1.15-1.38 6.9 5.76-1.15 1.37zm4.45-4.25L20 9.08l-1.44 1.07-5.36-7.21zM6.59 18.41v-1.8h8.98v1.8z"/></svg>
<span class="md-ellipsis">
第 5 章 &nbsp; スタックとキュー
</span>
</a>
<label class="md-nav__link " for="__nav_7" id="__nav_7_label" tabindex="0">
<span class="md-nav__icon md-icon"></span>
</label>
</div>
<nav class="md-nav" data-md-level="1" aria-labelledby="__nav_7_label" aria-expanded="false">
<label class="md-nav__title" for="__nav_7">
<span class="md-nav__icon md-icon"></span>
第 5 章 &nbsp; スタックとキュー
</label>
<ul class="md-nav__list" data-md-scrollfix>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_stack_and_queue/stack/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
5.1 &nbsp; スタック
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_stack_and_queue/queue/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
5.2 &nbsp; キュー
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_stack_and_queue/deque/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
5.3 &nbsp; 両端キュー
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_stack_and_queue/summary/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
5.4 &nbsp; まとめ
</span>
</a>
</li>
</ul>
</nav>
</li>
<li class="md-nav__item md-nav__item--nested">
<input class="md-nav__toggle md-toggle " type="checkbox" id="__nav_8" >
<div class="md-nav__link md-nav__container">
<a href="../../chapter_hashing/" class="md-nav__link ">
<svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" viewBox="0 0 24 24"><path d="M19.3 17.89c1.32-2.1.7-4.89-1.41-6.21a4.52 4.52 0 0 0-6.21 1.41C10.36 15.2 11 18 13.09 19.3c1.47.92 3.33.92 4.8 0L21 22.39 22.39 21zm-2-.62c-.98.98-2.56.97-3.54 0-.97-.98-.97-2.56.01-3.54.97-.97 2.55-.97 3.53 0 .96.99.95 2.57-.03 3.54zM19 4H5a2 2 0 0 0-2 2v12a2 2 0 0 0 2 2h5.81a6.3 6.3 0 0 1-1.31-2H5v-4h4.18c.16-.71.43-1.39.82-2H5V8h6v2.81a6.3 6.3 0 0 1 2-1.31V8h6v2a6.499 6.499 0 0 1 2 2V6a2 2 0 0 0-2-2"/></svg>
<span class="md-ellipsis">
第 6 章 &nbsp; ハッシュテーブル
</span>
</a>
<label class="md-nav__link " for="__nav_8" id="__nav_8_label" tabindex="0">
<span class="md-nav__icon md-icon"></span>
</label>
</div>
<nav class="md-nav" data-md-level="1" aria-labelledby="__nav_8_label" aria-expanded="false">
<label class="md-nav__title" for="__nav_8">
<span class="md-nav__icon md-icon"></span>
第 6 章 &nbsp; ハッシュテーブル
</label>
<ul class="md-nav__list" data-md-scrollfix>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_hashing/hash_map/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
6.1 &nbsp; ハッシュテーブル
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_hashing/hash_collision/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
6.2 &nbsp; ハッシュ衝突
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_hashing/hash_algorithm/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
6.3 &nbsp; ハッシュアルゴリズム
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_hashing/summary/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
6.4 &nbsp; まとめ
</span>
</a>
</li>
</ul>
</nav>
</li>
<li class="md-nav__item md-nav__item--nested">
<input class="md-nav__toggle md-toggle " type="checkbox" id="__nav_9" >
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<span class="md-ellipsis">
第 7 章 &nbsp; 木
</span>
</a>
<label class="md-nav__link " for="__nav_9" id="__nav_9_label" tabindex="0">
<span class="md-nav__icon md-icon"></span>
</label>
</div>
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<label class="md-nav__title" for="__nav_9">
<span class="md-nav__icon md-icon"></span>
第 7 章 &nbsp; 木
</label>
<ul class="md-nav__list" data-md-scrollfix>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_tree/binary_tree/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
7.1 &nbsp; 二分木
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_tree/binary_tree_traversal/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
7.2 &nbsp; 二分木の走査
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_tree/array_representation_of_tree/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
7.3 &nbsp; 二分木の配列表現
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_tree/binary_search_tree/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
7.4 &nbsp; 二分探索木
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_tree/avl_tree/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
7.5 &nbsp; AVL 木 *
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_tree/summary/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
7.6 &nbsp; まとめ
</span>
</a>
</li>
</ul>
</nav>
</li>
<li class="md-nav__item md-nav__item--nested">
<input class="md-nav__toggle md-toggle " type="checkbox" id="__nav_10" >
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<span class="md-ellipsis">
第 8 章 &nbsp; ヒープ
</span>
</a>
<label class="md-nav__link " for="__nav_10" id="__nav_10_label" tabindex="0">
<span class="md-nav__icon md-icon"></span>
</label>
</div>
<nav class="md-nav" data-md-level="1" aria-labelledby="__nav_10_label" aria-expanded="false">
<label class="md-nav__title" for="__nav_10">
<span class="md-nav__icon md-icon"></span>
第 8 章 &nbsp; ヒープ
</label>
<ul class="md-nav__list" data-md-scrollfix>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_heap/heap/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
8.1 &nbsp; ヒープ
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_heap/build_heap/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
8.2 &nbsp; ヒープ構築
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_heap/top_k/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
8.3 &nbsp; Top-k 問題
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_heap/summary/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
8.4 &nbsp; まとめ
</span>
</a>
</li>
</ul>
</nav>
</li>
<li class="md-nav__item md-nav__item--nested">
<input class="md-nav__toggle md-toggle " type="checkbox" id="__nav_11" >
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<span class="md-ellipsis">
第 9 章 &nbsp; グラフ
</span>
</a>
<label class="md-nav__link " for="__nav_11" id="__nav_11_label" tabindex="0">
<span class="md-nav__icon md-icon"></span>
</label>
</div>
<nav class="md-nav" data-md-level="1" aria-labelledby="__nav_11_label" aria-expanded="false">
<label class="md-nav__title" for="__nav_11">
<span class="md-nav__icon md-icon"></span>
第 9 章 &nbsp; グラフ
</label>
<ul class="md-nav__list" data-md-scrollfix>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_graph/graph/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
9.1 &nbsp; グラフ
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_graph/graph_operations/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
9.2 &nbsp; グラフの基本操作
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_graph/graph_traversal/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
9.3 &nbsp; グラフの走査
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_graph/summary/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
9.4 &nbsp; まとめ
</span>
</a>
</li>
</ul>
</nav>
</li>
<li class="md-nav__item md-nav__item--nested">
<input class="md-nav__toggle md-toggle " type="checkbox" id="__nav_12" >
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<span class="md-ellipsis">
第 10 章 &nbsp; 探索
</span>
</a>
<label class="md-nav__link " for="__nav_12" id="__nav_12_label" tabindex="0">
<span class="md-nav__icon md-icon"></span>
</label>
</div>
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<label class="md-nav__title" for="__nav_12">
<span class="md-nav__icon md-icon"></span>
第 10 章 &nbsp; 探索
</label>
<ul class="md-nav__list" data-md-scrollfix>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_searching/binary_search/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
10.1 &nbsp; 二分探索
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_searching/binary_search_insertion/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
10.2 &nbsp; 二分探索の挿入位置
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_searching/binary_search_edge/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
10.3 &nbsp; 二分探索の境界
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_searching/replace_linear_by_hashing/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
10.4 &nbsp; ハッシュによる最適化戦略
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_searching/searching_algorithm_revisited/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
10.5 &nbsp; 探索アルゴリズム再考
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_searching/summary/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
10.6 &nbsp; まとめ
</span>
</a>
</li>
</ul>
</nav>
</li>
<li class="md-nav__item md-nav__item--nested">
<input class="md-nav__toggle md-toggle " type="checkbox" id="__nav_13" >
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<span class="md-ellipsis">
第 11 章 &nbsp; ソート
</span>
</a>
<label class="md-nav__link " for="__nav_13" id="__nav_13_label" tabindex="0">
<span class="md-nav__icon md-icon"></span>
</label>
</div>
<nav class="md-nav" data-md-level="1" aria-labelledby="__nav_13_label" aria-expanded="false">
<label class="md-nav__title" for="__nav_13">
<span class="md-nav__icon md-icon"></span>
第 11 章 &nbsp; ソート
</label>
<ul class="md-nav__list" data-md-scrollfix>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_sorting/sorting_algorithm/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
11.1 &nbsp; ソートアルゴリズム
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_sorting/selection_sort/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
11.2 &nbsp; 選択ソート
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_sorting/bubble_sort/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
11.3 &nbsp; バブルソート
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_sorting/insertion_sort/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
11.4 &nbsp; 挿入ソート
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_sorting/quick_sort/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
11.5 &nbsp; クイックソート
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_sorting/merge_sort/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
11.6 &nbsp; マージソート
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_sorting/heap_sort/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
11.7 &nbsp; ヒープソート
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_sorting/bucket_sort/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
11.8 &nbsp; バケットソート
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_sorting/counting_sort/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
11.9 &nbsp; 計数ソート
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_sorting/radix_sort/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
11.10 &nbsp; 基数ソート
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_sorting/summary/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
11.11 &nbsp; まとめ
</span>
</a>
</li>
</ul>
</nav>
</li>
<li class="md-nav__item md-nav__item--nested">
<input class="md-nav__toggle md-toggle " type="checkbox" id="__nav_14" >
<div class="md-nav__link md-nav__container">
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<span class="md-ellipsis">
第 12 章 &nbsp; 分割統治
</span>
</a>
<label class="md-nav__link " for="__nav_14" id="__nav_14_label" tabindex="0">
<span class="md-nav__icon md-icon"></span>
</label>
</div>
<nav class="md-nav" data-md-level="1" aria-labelledby="__nav_14_label" aria-expanded="false">
<label class="md-nav__title" for="__nav_14">
<span class="md-nav__icon md-icon"></span>
第 12 章 &nbsp; 分割統治
</label>
<ul class="md-nav__list" data-md-scrollfix>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_divide_and_conquer/divide_and_conquer/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
12.1 &nbsp; 分割統治法
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_divide_and_conquer/binary_search_recur/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
12.2 &nbsp; 分割統治探索戦略
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_divide_and_conquer/build_binary_tree_problem/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
12.3 &nbsp; 二分木の構築問題
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_divide_and_conquer/hanota_problem/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
12.4 &nbsp; ハノイの塔の問題
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_divide_and_conquer/summary/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
12.5 &nbsp; まとめ
</span>
</a>
</li>
</ul>
</nav>
</li>
<li class="md-nav__item md-nav__item--nested">
<input class="md-nav__toggle md-toggle " type="checkbox" id="__nav_15" >
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<a href="../../chapter_backtracking/" class="md-nav__link ">
<svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" viewBox="0 0 24 24"><path d="M18 15a3 3 0 0 1 3 3 3 3 0 0 1-3 3 2.99 2.99 0 0 1-2.83-2H14v-2h1.17c.41-1.17 1.52-2 2.83-2m0 2a1 1 0 0 0-1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1-1 1 1 0 0 0-1-1m0-9a1.43 1.43 0 0 0 1.43-1.43 1.43 1.43 0 1 0-2.86 0A1.43 1.43 0 0 0 18 8m0-5.43a4 4 0 0 1 4 4C22 9.56 18 14 18 14s-4-4.44-4-7.43a4 4 0 0 1 4-4M8.83 17H10v2H8.83A2.99 2.99 0 0 1 6 21a3 3 0 0 1-3-3c0-1.31.83-2.42 2-2.83V14h2v1.17c.85.3 1.53.98 1.83 1.83M6 17a1 1 0 0 0-1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1-1 1 1 0 0 0-1-1M6 3a3 3 0 0 1 3 3c0 1.31-.83 2.42-2 2.83V10H5V8.83A2.99 2.99 0 0 1 3 6a3 3 0 0 1 3-3m0 2a1 1 0 0 0-1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1-1 1 1 0 0 0-1-1m5 14v-2h2v2zm-4-6H5v-2h2z"/></svg>
<span class="md-ellipsis">
第 13 章 &nbsp; バックトラッキング
</span>
</a>
<label class="md-nav__link " for="__nav_15" id="__nav_15_label" tabindex="0">
<span class="md-nav__icon md-icon"></span>
</label>
</div>
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<label class="md-nav__title" for="__nav_15">
<span class="md-nav__icon md-icon"></span>
第 13 章 &nbsp; バックトラッキング
</label>
<ul class="md-nav__list" data-md-scrollfix>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_backtracking/backtracking_algorithm/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
13.1 &nbsp; バックトラッキングアルゴリズム
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_backtracking/permutations_problem/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
13.2 &nbsp; 全順列問題
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_backtracking/subset_sum_problem/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
13.3 &nbsp; 部分和問題
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_backtracking/n_queens_problem/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
13.4 &nbsp; n クイーン問題
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_backtracking/summary/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
13.5 &nbsp; まとめ
</span>
</a>
</li>
</ul>
</nav>
</li>
<li class="md-nav__item md-nav__item--nested">
<input class="md-nav__toggle md-toggle " type="checkbox" id="__nav_16" >
<div class="md-nav__link md-nav__container">
<a href="../../chapter_dynamic_programming/" class="md-nav__link ">
<svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" viewBox="0 0 24 24"><path d="M22 15h-2v3c0 1.11-.89 2-2 2h-3v2l-3-3 3-3v2h3v-3h-2l3-3zm0-11v4c0 1.1-.9 2-2 2H10v10c0 1.1-.9 2-2 2H4c-1.1 0-2-.9-2-2V4c0-1.1.9-2 2-2h16c1.1 0 2 .9 2 2M4 8h4V4H4zm0 2v4h4v-4zm4 10v-4H4v4zm6-12V4h-4v4zm6-4h-4v4h4z"/></svg>
<span class="md-ellipsis">
第 14 章 &nbsp; 動的計画法
</span>
</a>
<label class="md-nav__link " for="__nav_16" id="__nav_16_label" tabindex="0">
<span class="md-nav__icon md-icon"></span>
</label>
</div>
<nav class="md-nav" data-md-level="1" aria-labelledby="__nav_16_label" aria-expanded="false">
<label class="md-nav__title" for="__nav_16">
<span class="md-nav__icon md-icon"></span>
第 14 章 &nbsp; 動的計画法
</label>
<ul class="md-nav__list" data-md-scrollfix>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_dynamic_programming/intro_to_dynamic_programming/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
14.1 &nbsp; 動的計画法入門
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_dynamic_programming/dp_problem_features/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
14.2 &nbsp; 動的計画法の問題特性
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_dynamic_programming/dp_solution_pipeline/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
14.3 &nbsp; 動的計画法の問題解決の考え方
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_dynamic_programming/knapsack_problem/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
14.4 &nbsp; 0-1 ナップサック問題
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_dynamic_programming/unbounded_knapsack_problem/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
14.5 &nbsp; 完全ナップサック問題
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_dynamic_programming/edit_distance_problem/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
14.6 &nbsp; 編集距離問題
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_dynamic_programming/summary/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
14.7 &nbsp; まとめ
</span>
</a>
</li>
</ul>
</nav>
</li>
<li class="md-nav__item md-nav__item--nested">
<input class="md-nav__toggle md-toggle " type="checkbox" id="__nav_17" >
<div class="md-nav__link md-nav__container">
<a href="../../chapter_greedy/" class="md-nav__link ">
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<span class="md-ellipsis">
第 15 章 &nbsp; 貪欲法
</span>
</a>
<label class="md-nav__link " for="__nav_17" id="__nav_17_label" tabindex="0">
<span class="md-nav__icon md-icon"></span>
</label>
</div>
<nav class="md-nav" data-md-level="1" aria-labelledby="__nav_17_label" aria-expanded="false">
<label class="md-nav__title" for="__nav_17">
<span class="md-nav__icon md-icon"></span>
第 15 章 &nbsp; 貪欲法
</label>
<ul class="md-nav__list" data-md-scrollfix>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_greedy/greedy_algorithm/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
15.1 &nbsp; 貪欲法
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_greedy/fractional_knapsack_problem/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
15.2 &nbsp; 分数ナップサック問題
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_greedy/max_capacity_problem/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
15.3 &nbsp; 最大容量問題
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_greedy/max_product_cutting_problem/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
15.4 &nbsp; 最大積分割問題
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_greedy/summary/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
15.5 &nbsp; まとめ
</span>
</a>
</li>
</ul>
</nav>
</li>
<li class="md-nav__item md-nav__item--nested">
<input class="md-nav__toggle md-toggle " type="checkbox" id="__nav_18" >
<div class="md-nav__link md-nav__container">
<a href="../../chapter_appendix/" class="md-nav__link ">
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<span class="md-ellipsis">
第 16 章 &nbsp; 付録
</span>
</a>
<label class="md-nav__link " for="__nav_18" id="__nav_18_label" tabindex="0">
<span class="md-nav__icon md-icon"></span>
</label>
</div>
<nav class="md-nav" data-md-level="1" aria-labelledby="__nav_18_label" aria-expanded="false">
<label class="md-nav__title" for="__nav_18">
<span class="md-nav__icon md-icon"></span>
第 16 章 &nbsp; 付録
</label>
<ul class="md-nav__list" data-md-scrollfix>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_appendix/installation/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
16.1 &nbsp; プログラミング環境のインストール
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_appendix/contribution/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
16.2 &nbsp; 一緒に制作に参加しましょう
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="../../chapter_appendix/terminology/" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
16.3 &nbsp; 用語集
</span>
</a>
</li>
</ul>
</nav>
</li>
<li class="md-nav__item md-nav__item--nested">
<input class="md-nav__toggle md-toggle " type="checkbox" id="__nav_19" >
<div class="md-nav__link md-nav__container">
<a href="../../chapter_reference/" class="md-nav__link ">
<svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" viewBox="0 0 24 24"><path d="M9 3v15h3V3zm3 2 4 13 3-1-4-13zM5 5v13h3V5zM3 19v2h18v-2z"/></svg>
<span class="md-ellipsis">
参考文献
</span>
</a>
</div>
<nav class="md-nav" data-md-level="1" aria-labelledby="__nav_19_label" aria-expanded="false">
<label class="md-nav__title" for="__nav_19">
<span class="md-nav__icon md-icon"></span>
参考文献
</label>
<ul class="md-nav__list" data-md-scrollfix>
</ul>
</nav>
</li>
</ul>
</nav>
</div>
</div>
</div>
<div class="md-sidebar md-sidebar--secondary" data-md-component="sidebar" data-md-type="toc" >
<div class="md-sidebar__scrollwrap">
<div class="md-sidebar__inner">
<nav class="md-nav md-nav--secondary" aria-label="目次">
<label class="md-nav__title" for="__toc">
<span class="md-nav__icon md-icon"></span>
目次
</label>
<ul class="md-nav__list" data-md-component="toc" data-md-scrollfix>
<li class="md-nav__item">
<a href="#1" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
1. &nbsp; 要点の振り返り
</span>
</a>
</li>
<li class="md-nav__item">
<a href="#2-q-a" class="md-nav__link">
<span class="md-ellipsis">
2. &nbsp; Q &amp; A
</span>
</a>
</li>
</ul>
</nav>
</div>
</div>
</div>
<div class="md-content" data-md-component="content">
<article class="md-content__inner md-typeset">
<!-- Tags -->
<!-- Actions -->
<!-- Actions -->
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<a
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<svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" viewBox="0 0 512 512"><!--! Font Awesome Free 7.1.0 by @fontawesome - https://fontawesome.com License - https://fontawesome.com/license/free (Icons: CC BY 4.0, Fonts: SIL OFL 1.1, Code: MIT License) Copyright 2025 Fonticons, Inc.--><path fill="currentColor" d="M441 58.9 453.1 71c9.4 9.4 9.4 24.6 0 33.9L424 134.1 377.9 88 407 58.9c9.4-9.4 24.6-9.4 33.9 0zM209.8 256.2 344 121.9l46.1 46.1-134.3 134.2c-2.9 2.9-6.5 5-10.4 6.1L186.9 325l16.7-58.5c1.1-3.9 3.2-7.5 6.1-10.4zM373.1 25 175.8 222.2c-8.7 8.7-15 19.4-18.3 31.1l-28.6 100c-2.4 8.4-.1 17.4 6.1 23.6s15.2 8.5 23.6 6.1l100-28.6c11.8-3.4 22.5-9.7 31.1-18.3L487 138.9c28.1-28.1 28.1-73.7 0-101.8L474.9 25c-28.1-28.1-73.7-28.1-101.8 0M88 64c-48.6 0-88 39.4-88 88v272c0 48.6 39.4 88 88 88h272c48.6 0 88-39.4 88-88V312c0-13.3-10.7-24-24-24s-24 10.7-24 24v112c0 22.1-17.9 40-40 40H88c-22.1 0-40-17.9-40-40V152c0-22.1 17.9-40 40-40h112c13.3 0 24-10.7 24-24s-10.7-24-24-24z"/></svg>
</a>
<!-- View button -->
<!-- Page content -->
<h1 id="45">4.5 &nbsp; まとめ<a class="headerlink" href="#45" title="Permanent link">&para;</a></h1>
<h3 id="1">1. &nbsp; 要点の振り返り<a class="headerlink" href="#1" title="Permanent link">&para;</a></h3>
<ul>
<li>配列と連結リストは 2 種類の基本的なデータ構造であり、それぞれコンピュータメモリにおけるデータの 2 つの格納方式、すなわち連続領域への格納と分散領域への格納を表す。両者の特徴は相互補完的である。</li>
<li>配列はランダムアクセスをサポートし、使用メモリも少ない。一方で、要素の挿入と削除の効率は低く、初期化後に長さを変更できない。</li>
<li>連結リストは参照（ポインタ）を変更することでノードの挿入と削除を効率的に行え、長さも柔軟に調整できる。一方で、ノードへのアクセス効率は低く、メモリ使用量も多い。一般的な連結リストには単方向連結リスト、循環連結リスト、双方向連結リストがある。</li>
<li>リストは、追加・削除・検索・更新をサポートする順序付き要素集合であり、通常は動的配列に基づいて実装される。配列の利点を保ちながら、長さを柔軟に調整できる。</li>
<li>リストの登場により配列の実用性は大幅に高まったが、一部のメモリ領域が無駄になる可能性がある。</li>
<li>プログラムの実行時、データは主にメモリに格納される。配列はより高いメモリ空間効率を提供でき、連結リストはメモリ利用の面でより柔軟である。</li>
<li>キャッシュは、キャッシュライン、プリフェッチ機構、空間局所性と時間局所性といったデータ読み込み機構を通じて CPU に高速なデータアクセスを提供し、プログラムの実行効率を大きく向上させる。</li>
<li>配列はキャッシュヒット率が高いため、通常は連結リストよりも高効率である。データ構造を選択する際は、具体的な要件や場面に応じて適切に選ぶべきである。</li>
</ul>
<h3 id="2-q-a">2. &nbsp; Q &amp; A<a class="headerlink" href="#2-q-a" title="Permanent link">&para;</a></h3>
<p><strong>Q</strong>：配列をスタックに格納する場合とヒープに格納する場合では、時間効率と空間効率に影響がありますか？</p>
<p>スタック上とヒープ上の配列はいずれも連続したメモリ領域に格納されるため、データ操作の効率は基本的に同じである。ただし、スタックとヒープにはそれぞれ特徴があり、以下の違いが生じる。</p>
<ol>
<li>確保と解放の効率：スタックは比較的小さなメモリ領域で、確保はコンパイラによって自動的に行われる。一方、ヒープメモリは相対的に大きく、コード内で動的に確保できる反面、断片化しやすい。そのため、ヒープ上での確保と解放は通常スタック上より遅い。</li>
<li>サイズ制限：スタックメモリは比較的小さく、ヒープのサイズは一般に利用可能メモリに制限される。そのため、ヒープは大きな配列の格納により適している。</li>
<li>柔軟性：スタック上の配列サイズはコンパイル時に確定している必要があるが、ヒープ上の配列サイズは実行時に動的に決定できる。</li>
</ol>
<p><strong>Q</strong>：なぜ配列では同じ型の要素が求められるのに、連結リストでは同じ型であることが強調されないのですか？</p>
<p>連結リストはノードで構成され、ノード同士は参照（ポインタ）で接続されている。各ノードには <code>int</code>、<code>double</code>、<code>string</code>、<code>object</code> など、異なる型のデータを格納できる。</p>
<p>これに対して、配列要素は同じ型でなければならない。そうでなければ、オフセットを計算して対応する要素位置を取得できないからである。たとえば、配列に <code>int</code> と <code>long</code> の 2 種類が同時に含まれていて、各要素がそれぞれ 4 バイトと 8 バイトを占める場合、配列内に 2 種類の「要素長」が存在するため、次の式ではオフセットを計算できない。</p>
<div class="highlight"><pre><span></span><code><a id="__codelineno-0-1" name="__codelineno-0-1" href="#__codelineno-0-1"></a><span class="c1"># 要素のメモリアドレス = 配列のメモリアドレス（先頭要素のメモリアドレス） + 要素長 * 要素インデックス</span>
</code></pre></div>
<p><strong>Q</strong>：ノード <code>P</code> を削除した後、<code>P.next</code> を <code>None</code> に設定する必要はありますか？</p>
<p><code>P.next</code> を変更しなくてもよい。この連結リストの観点では、先頭ノードから末尾ノードまでたどっても、もはや <code>P</code> に出会うことはない。つまり、ノード <code>P</code> はすでに連結リストから削除されており、この時点で <code>P</code> がどこを指していても、この連結リストには影響しない。</p>
<p>データ構造とアルゴリズム（問題を解くとき）の観点では、切り離さなくても問題はなく、プログラムのロジックが正しいことを保証すればよい。標準ライブラリの観点では、切り離したほうがより安全で、ロジックも明確である。切り離さない場合、削除されたノードが適切に回収されなかったとすると、後続ノードのメモリ回収に影響する可能性がある。</p>
<p><strong>Q</strong>：連結リストでの挿入と削除の時間計算量は <span class="arithmatex">\(O(1)\)</span> です。しかし、追加や削除の前には要素を探すのに <span class="arithmatex">\(O(n)\)</span> の時間が必要です。では、なぜ時間計算量は <span class="arithmatex">\(O(n)\)</span> ではないのですか？</p>
<p>要素を先に探してから削除するのであれば、時間計算量が <span class="arithmatex">\(O(n)\)</span> であるのは確かである。しかし、連結リストの <span class="arithmatex">\(O(1)\)</span> での追加・削除という利点は、ほかの用途で生かせる。たとえば、両端キューは連結リストで実装するのに適しており、先頭ノードと末尾ノードを常に指すポインタ変数を維持すれば、各挿入・削除操作はどれも <span class="arithmatex">\(O(1)\)</span> になる。</p>
<p><strong>Q</strong>：図「連結リストの定義と格納方式」で、薄青色のノードポインタ部分は 1 つのメモリアドレスを占めているのですか？ それともノード値と半分ずつなのでしょうか？</p>
<p>この模式図は定性的な表現にすぎず、定量的な表現は具体的な状況に応じて分析する必要がある。</p>
<ul>
<li>ノード値が占める領域は型によって異なり、たとえば <code>int</code>、<code>long</code>、<code>double</code>、インスタンスオブジェクトなどがある。</li>
<li>ポインタ変数が占めるメモリ空間の大きさは、使用する OS やコンパイル環境によって異なり、多くは 8 バイトまたは 4 バイトである。</li>
</ul>
<p><strong>Q</strong>：リストの末尾への要素追加は常に <span class="arithmatex">\(O(1)\)</span> ですか？</p>
<p>要素を追加する際にリスト長を超える場合は、先にリストを拡張してから追加する必要がある。システムは新しいメモリ領域を確保し、元のリストの全要素をそこへ移動するため、このとき時間計算量は <span class="arithmatex">\(O(n)\)</span> になる。</p>
<p><strong>Q</strong>：「リストの登場により配列の実用性は大きく向上したが、一部のメモリ空間が無駄になる可能性がある」というのは、容量、長さ、拡張倍率のような追加変数が占めるメモリのことですか？</p>
<p>ここでいう空間の無駄には主に 2 つの意味がある。一方では、リストには初期長が設定されるが、必ずしもそれだけ必要とは限らない。もう一方では、頻繁な拡張を防ぐため、拡張時には通常ある係数、たとえば <span class="arithmatex">\(\times 1.5\)</span> を掛ける。このため、多くの空きスロットが生じ、通常それらを完全に埋めることはできない。</p>
<p><strong>Q</strong>：Python で <code>n = [1, 2, 3]</code> を初期化した後、この 3 つの要素のアドレスは連続しています。しかし <code>m = [2, 1, 3]</code> を初期化すると、各要素の id は連続しておらず、それぞれ <code>n</code> 内の同じ値と一致していることがわかります。これらの要素のアドレスが連続していないなら、<code>m</code> も配列なのですか？</p>
<p>仮にリスト要素を連結リストのノード <code>n = [n1, n2, n3, n4, n5]</code> に置き換えたとしても、通常この 5 つのノードオブジェクトもメモリ上の各所に分散して格納される。それでも、与えられたリストインデックスに対して、私たちは依然として <span class="arithmatex">\(O(1)\)</span> 時間でノードのメモリアドレスを取得し、対応するノードにアクセスできる。これは、配列に格納されているのがノードそのものではなく、ノードへの参照だからである。</p>
<p>多くの言語と異なり、Python では数値もオブジェクトとしてラップされており、リストに格納されているのは数値そのものではなく、数値への参照である。そのため、2 つの配列内の同じ数値が同一の id を持つことがあり、しかもそれらの数値のメモリアドレスは連続している必要がない。</p>
<p><strong>Q</strong>：C++ STL の <code>std::list</code> はすでに双方向連結リストを実装していますが、アルゴリズム本ではあまり直接使われないようです。何か制約があるのでしょうか？</p>
<p>一方では、私たちは多くの場合、アルゴリズムの実装に配列を好み、必要なときにだけ連結リストを使う。その主な理由は 2 つある。</p>
<ul>
<li>空間オーバーヘッド：各要素には 2 つの追加ポインタ（前の要素用と次の要素用）が必要なため、<code>std::list</code> は通常 <code>std::vector</code> より多くの空間を消費する。</li>
<li>キャッシュ非効率：データが連続して格納されていないため、<code>std::list</code> はキャッシュの利用効率が低い。一般には、<code>std::vector</code> のほうが性能がよい。</li>
</ul>
<p>もう一方では、連結リストを使う必要がある代表的な場面は主に二分木とグラフである。スタックやキューについては、連結リストではなく、たいてい言語が提供する <code>stack</code> と <code>queue</code> を使う。</p>
<p><strong>Q</strong>：<code>res = [[0]] * n</code> という操作で 2 次元リストを生成した場合、それぞれの <code>[0]</code> は独立していますか？</p>
<p>独立していない。この 2 次元リストでは、すべての <code>[0]</code> は実際には同一オブジェクトへの参照である。そのうちの 1 つを変更すると、対応するすべての要素が一緒に変化することがわかる。</p>
<p>2 次元リスト内の各 <code>[0]</code> を独立させたい場合は、<code>res = [[0] for _ in range(n)]</code> を使って実現できる。この方式の原理は、独立した <code>[0]</code> リストオブジェクトを <span class="arithmatex">\(n\)</span> 個初期化していることにある。</p>
<p><strong>Q</strong>：<code>res = [0] * n</code> という操作で生成されたリストでは、それぞれの整数 0 は独立していますか？</p>
<p>このリストでは、すべての整数 0 が同一オブジェクトへの参照である。これは、Python が小さな整数（通常は -5 から 256）に対してキャッシュプール機構を採用し、オブジェクトの再利用を最大化して性能を向上させているためである。</p>
<p>それらは同じオブジェクトを指しているが、それでもリスト内の各要素は独立して変更できる。これは、Python の整数が「イミュータブルオブジェクト」だからである。ある要素を変更するとき、実際には別のオブジェクトへの参照に切り替わるのであって、元のオブジェクトそのものを変更しているわけではない。</p>
<p>しかし、リスト要素が「ミュータブルオブジェクト」（たとえばリスト、辞書、クラスインスタンスなど）である場合は、ある要素を変更するとそのオブジェクト自体が直接変更され、そのオブジェクトを参照しているすべての要素に同じ変化が生じる。</p>
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<!-- Synchronize Giscus theme with palette -->
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/* Set palette on initial load */
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if (palette && typeof palette.color === "object") {
var theme = palette.color.scheme === "slate" ? "noborder_dark" : "light"
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/* Register event handlers after documented loaded */
document.addEventListener("DOMContentLoaded", function() {
var ref = document.querySelector("[data-md-component=palette]")
ref.addEventListener("change", function() {
var palette = __md_get("__palette")
if (palette && typeof palette.color === "object") {
var theme = palette.color.scheme === "slate" ? "noborder_dark" : "light"
/* Instruct Giscus to change theme */
var frame = document.querySelector(".giscus-frame")
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{ giscus: { setConfig: { theme } } },
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