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[数据结构与算法]哈希表总结 |
哈希表的核心问题就是如何解决冲突/碰撞(不同的关键码通过hash函数得到了一个相同的下标)问题 方法有两种 (1)降低产生冲突的可能性 (2)是解决冲突 (1)降低产生冲突的可能性(哈希冲突无法避免): 1.设计哈希函数 例:数据集合{1,8,6,7,4,3}? ,设计hash函数为 hash(key) == key % capacity(储存元素底层空间的总大小)? 常见的设计方法 :
??? ? ? ? ? ??
2.调节负载因子 ,负载因子=当前存放数据元素的个数/散列表的长度, 一般负载因子越大冲突率就越高 HashMap的负载因子最大为0.75 ,超过0.75 就需要扩容了 扩容机制:当每次扩容时,哈希表的容量增加为原来的两倍,当扩容完且rehash后才会继续插入触发扩容的数据。 (2)常见的解决冲突的方法: 1.闭散列(开放地址法)当发生哈希冲突时,哈希表未被装满,就可以把key放到冲突位置的“下一个”空位置去? 。 包含两种方法 (1)线性探测法(从冲突的位置依次向后探测直到找到下一个空位置为止) ?缺点:由于冲突时是挨着向后找下一个空位置的 ,所以会导致冲突的数据都堆积在一块? 注意:采用闭散列处理哈希冲突时,不能随便物理删除哈希表中已有的元素,若直接删除元素会影响其它元素的搜索。比如删除元素4,如果直接删除掉,34查找起来可能会受影响。因此线性探测采用标记的伪删除法来删除一个元素。 (2)二次探测(下一个空位置= (hash(key)+i2) % capacity)i是hash(key)第几次找空位置,从i从1开始 如果i=1时找到的位置还是冲突的 ,i就+1,直到找到下一个空位置为止。 就还以上图为例子 hash(34) = 34 % 10 = 4 发生了冲突 这时用二次探测法 hash(34) =(4 + 12) % 10 = 5 还是发生了冲突 于是 hash(34) = (4 + 22)%10 = 8 找到了空位置 就把34放在8这个位置?
所以闭散列的最大缺点就是空间利用比较率低,这也是哈希的缺陷 。 2.开散列/哈希桶(链地址法)
先对关键码集合用哈希函数定位,每个位置相同的关键码(key)都存在同一个子集合中,每一个子集合又叫做一个桶,桶中的各个元素通过一个单链表连接起来,各链表的头节点存放在哈希表中
其他知识: 1.哈希表的插入,删除,查找操作的时间复杂度都是O(1)。 2.Java中的HashMap ,HashSet就是利用哈希表实现的Map和Set。 3.Java中解决冲突使用的时开散列也就是哈希桶 来解决的。 4.Java会在冲突链表的长度达到一定的阈值后(8),将链表转化为红黑树。? 5.hashCode和equals方法 前者是用来计算key的哈希值,以达到定位的效果(就是找到哈希表中链表头节点所在的位置下标),而后者就是从找到的头节点向链表尾部遍历去与key比较相等性。
注:如果是自定义的类 要作为HashMap的key值,或者HashSet的值的时候必须根据类来重写hashCode方法和equals方法。 |
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