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[数据结构与算法]字典、哈希表、数组的概念 |
重要:不要把抽象的数据结构和底层实现混为一谈。 目录 一、数组数据结构上称为一维数组,可以用线性表、向量、一维矩阵来存储。 数据结构上称为二维数组,可以用二维矩阵或作为某种其他结构的内部存储。
二、字典? ? ? ? 字典是一个应用概念,是一个存储键值对的结构,可以用哈希表、红黑树实现。 ? ? ? ? 所以,很多人都混淆了,字典和哈希表有啥区别,咋那么像呢,都是存储键值对。字典底层就是哈希表(不一定,可能是树)呀!! 三、哈希表
????????哈希表中存储着entry,也就是键值对。散列函数对Key进行散列计算得到一个哈希值,这个值就是该键值对在哈希表中的地址。那么可以猜想到,如果哈希函数设计的没那么的好,大概率会产生稀疏,可以理解为一个一维数组,元素随机存储,元素之间间隔N个空位。也就是说,从数学角度上哈希表可能是个稀疏数组。 ?? ? ? ? 如此看来,哈希(散列)函数就极为重要了,一个好的散列算法可以让哈希表接近于数组,而不是稀疏数组(一维矩阵)。 ? ? ? ? ?啥是哈希碰撞呢?就是一个 Entry Key 经过散列后获得一个哈希值,这个值就是它的坑位,然后发现这个坑位已经被占了,这就是哈希碰撞。解决哈希碰撞有两种方法:开链法和开放寻址法。 ? ? ? ? 开链法很好理解,就是当发现这个坑位被占了,就创建一张链表,哈希表对应位置存储指向这张链表的指针,后来的元素可以按需存放,可以放在链尾,可以插在链头,还可以按大小顺序排放,反正嘛按需选择,链表的增删很是很方便。 ? ? ? ?开放寻址法就是当发现这个坑位被占后,接着往下找下一个位置是否被占,如果没有就把这个entry放进去,如果还被占了,就继续往下找,搞定。当然这里介绍的只是一种实现,也有其他的方案,这就是个概念,感兴趣的可以继续Google学习下。 ? ? ? ? 键值对的数量多了以后,哈希表可能放不下了,那么就要进行扩容啦。有很多不同的扩容方案,其中redis就是有一个扩容因子。比如是0.5,一开始先申请1000个空间,当占用500个位置后,就开始重新申请空间,并且rehash到新的哈希表中,而且redis是渐进式rehash,感兴趣的可以看下这本书,写的很详细,强烈推荐:《redis设计与实现》 ? ? ? ? 总而言之,哈希表就是一个稀疏数组,当发生哈希碰撞时可以变成稀疏数组+链表或稀疏数组+树。 四、总结? ? ? ? 字典和哈希表都是存储键值对的数据结构,但是字典是应用层的说法,是一种抽象的概念,底层可以是哈希表也可以是红黑树。哈希表的基础数据结构之一是稀疏数组,如果散列函数设计的好,可以类似等于数组,即没有空位。数组则是一种连续存储的数据结构。 ? ? ? ?? ? ? ? ?? |
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