哈希表

Posted 2021-02-01 mike_chang

实现方法

一、开放地址法

线性探测
原始下标为x，线性探测就是x+1，x+2，x+3
当数据项占哈希表长的一半或三分之二时，性能最好

二次探测
原始下标为x，二次探测就是x+1，x+4，x+9，即x+1，x+2，x+3
要求哈希表的容量是一个质数

再哈希法
方法是把关键字用不同的哈希函数再做一次哈希化，用这个结果做为步长。这样不同的关键字就会使用不同的步长。
大约装填因子为9/10或更大的比例时，大多数数据项能用一次哈希函数找到，只有一小部分需要使用扩展的探测函数。
第二个哈希函数，不能得到0，否则将没有步长，原地踏步，陷入死循环；要求哈希表的容量是一个质数

二、链地址法
在哈希表的每个单元设置一个链表。
装填因子一般为1,或比1大。当装填因子是1时，大约三分之一的单元是空白单元，三分之一的单元有一个数据项，三分之一的单元有两个或更多的数据项。
链地址法是更健壮的机制，特别是事先难以确定哈希表大小时。
找到初始单元需要O(1)的时间级，搜索链表的时间与链表的平均数据项成正比

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哈希表优缺点

优点：
插入(插入到末端)、查找、删除时复杂度是O(1)

缺点：
基于数组，难于扩展。哈希函数根据数组大小计算数据项的位置，所以在扩展哈希表时，不能简单地从一个数组向另一个数组拷贝数据；需要顺序遍历旧数组，重新计算数据项的下标，再插入新数组
不能以任何一种顺序遍历数据
某些哈希表被基本填满时，性能下降得非常严重

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相关术语

探测：查找合适单元的过程
装填因子：已填入哈希表的数据项数目和表长的比率