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[数据结构与算法]hash冲突(碰撞)及解决方法


一、什么是hash冲突?

就是根据key即经过一个函数f(key)得到的结果的作为地址去存放当前的key value键值对(这个是hashmap的存值方式),但是却发现算出来的地址上已经有人先来了
就是相当于你在蹲坑,又有人进来了,但是只有一个坑,就产生了冲突,需要开辟新的空间去让另一个人有地方上厕所。

二、产生hash冲突的原因

哈希是通过对数据进行再压缩,提高效率的一种解决方法。但由于通过哈希函数产生的哈希值是有限的,而数据可能比较多,导致经过哈希函数处理后仍然有不同的数据对应相同的值。这时候就产生了哈希冲突。

三、解决hash冲突的4中方式

1.开放地址方法

(1)线性探测

按顺序决定值时,如果某数据的值已经存在,则在原来值的基础上往后加一个单位,直至不发生哈希冲突。
就是在此空间不足时,直接放入此空间的后一个空的空间
如图:
在这里插入图片描述

(2)再平方探测

按顺序决定值时,如果某数据的值已经存在,则在原来值的基础上先加1的平方个单位,若仍然存在则减1的平方个单位。随之是2的平方,3的平方等等。直至不发生哈希冲突。
要注意平方不能超过容量的值
Size=16的时候,找备选的单元只能取i=1,2,3,也就是距离冲突单元1,4,9个单位的位置了。

(3)伪随机探测

按顺序决定值时,如果某数据已经存在,通过随机函数随机生成一个数,在原来值的基础上加上随机数,直至不发生哈希冲突。

2.链式地址法(HashMap的哈希冲突解决方法)

对于相同的值,使用链表进行连接。使用数组存储每一个链表。
就是hashmap的底层原理 :数组+链表 就是没有红黑树

优点:
(1)拉链法处理冲突简单,且无堆积现象,即非同义词决不会发生冲突,因此平均查找长度较短;
(2)由于拉链法中各链表上的结点空间是动态申请的,故它更适合于造表前无法确定表长的情况;
(3)开放定址法为减少冲突,要求装填因子α较小,故当结点规模较大时会浪费很多空间。而拉链法中可取α≥1,且结点较大时,拉链法中增加的指针域可忽略不计,因此节省空间;
(4)在用拉链法构造的散列表中,删除结点的操作易于实现。只要简单地删去链表上相应的结点即可。
缺点:
(1) 指针占用较大空间时,会造成空间浪费,若空间用于增大散列表规模进而提高开放地址法的效率。

如图:
在这里插入图片描述

3.建立公共溢出区

建立公共溢出区存储所有哈希冲突的数据。

4.再哈希法

对于冲突的哈希值再次进行哈希处理,直至没有哈希冲突。


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加:2021-07-10 14:44:49  更:2021-07-10 14:45:52 
 
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