2014阿里实习生面试题——哈希的原理和java中hashmap怎样实现的

Posted 2020-09-13

1、哈希的原理

哈希的出现时由于传统数据结构如线性表（数组，链表等），树中。keyword与其他的存放位置不存在相应的关系。因此在查找keyword的时候须要逐个比对，尽管出现了二分查找等各种提高效率的的查找算法。

可是这些并不足够。希望在查询keyword的时候不经过不论什么比較。一次存取便能得到所查记录。因此，我们必须在keyword和其相应的存储位置间建立相应的关系f。这样的相应的关系f被称为哈希函数，按此思想建立的表为哈希表。

关键在于哈希函数怎样构造。

有例如以下几种方法：

1）直接定址法
取keyword或者keyword的某个线性函数值为哈希地址。
2）数字分析法
3）平方取中法
取keyword平方后的中间几位为哈希地址。
4）折叠法
将keyword切割成位数同样的几部分（最后一部分的位数能够不通），然后取这几部分的叠加和（舍去进位）作为哈希地址。
5）取余数法
取keyword被某个不大于哈希表表长(HASH_TABLE_LENGTH)的数p除后所得的余数作为哈希地址。
      H(key) = key % p          (当中p小于或者等于哈希表表长HASH_TABLE_LENGTH）
6）随机数法
取keyword的随机函数值作为它的哈希地址。

那么确定了哈希函数之后，就要解决哈希冲突的问题，经常使用的方法例如以下：

1）开放定址法
Hi = (H(key) + di) % M                             i = 1, 2, 3,..., k ( k <= M-1 )
当中：H(key)为哈希函数。M为哈希表表长；di为增量序列；di可能有下列三种取法：
a 线性探測再散列：di = 1, 2, 3, ..., M-1
b 二次探測再散列：di = (+,-)k^2，(k <= M/2)
c 随机探測再散列：di为随机数序列
2）再哈希法
3）链地址法
4）建立一个公共溢出区

2、java中的hashmap是怎样实现的

HashMap实际上是一个“链表散列”的数据结构，即数组和链表的结合体。

我们能够理解为“链表的数组”。如图：

HashMap事实上也是一个线性的数组实现的,所以能够理解为其存储数据的容器就是一个线性数组。

那么一个线性的数组怎么实现按键值对来存取数据呢？这里HashMap有做一些处理。

　　1.首先HashMap里面实现一个静态内部类Entry。其重要的属性有 key , value, next，从属性key,value我们就能非常明显的看出来Entry就是HashMap键值对实现的一个基础bean，我们上面说到HashMap的基础就是一个线性数组，这个数组就是Entry[]，Map里面的内容都保存在Entry[]里面。

    2、hashmap中hash冲突的解决（链地址法）：Entry类里面有一个next属性，作用是指向下一个Entry。

每当同一个index有新的结点（A）插入时。A成为此索引的头结点。然后A->NEXT=旧头结点。