为啥哈希表在存储桶的数组上使用链表？

Posted 2023-02-25

【中文标题】为啥哈希表在存储桶的数组上使用链表？

【英文标题】：Why do hashtables use a linked list over an array for the bucket?为什么哈希表在存储桶的数组上使用链表？

【发布时间】：2012-11-15 18:07:00

【问题描述】：

当一个值被哈希到相同的值时，它被添加到哈希值引用的链表中。为什么哈希表的实现使用链表而不是数组作为存储桶？

是不是因为一个数组在初始化时有一个预先确定的大小，所以当桶中添加太多元素时需要调整大小？

【参考方案1】：

是的：通常，这是因为数组具有预先确定的大小。桶不需要使用链表或数组；一些狡猾的实现使用另一个哈希表，然后使用链表或数组作为它的桶！

如果您使用数组，则哈希表对每个数组元素都有一个预先确定的大小。每个可能的存储桶都已分配，您的哈希表可能非常大。如果你有很多内存，或者你期望一个非常完整的哈希表，那可能没问题。您可以通过持有指向数组的指针并根据需要分配它来缓解这种情况。

一个数组可以被索引，所以你可以保持数组的排序。然后，如果它变大了，你可以进行二分搜索来找到你想要的键。

如果使用链表，则必须遍历链表以线性查找所需的匹配项。这不是太高效，但可以最大限度地减少内存使用量。

与所有数据结构问题一样，您必须考虑您将拥有哪些访问模式以及如何使用和填充结构；你想赢得哪些权衡，哪些是你不太在意的？

【参考方案2】：

他们没有。

声称“哈希表的实现”使用链表是一种过度概括。 Java 可以。许多其他语言没有。例如，Python 使用开放散列，请参阅此问题的答案，How are Python's Built In Dictionaries Implemented

一般来说，通用 API 的设计者面临着一个非常艰难的选择，因为他们不了解用户的用例。有不同的实现选择具有不同的权衡，例如，如果您只添加元素但从不删除，则适用的选择与经常变异的 hashmap 不同。等等。