哈希表与HashCode

      散列表 又叫哈希表(hash table)。哈希表是种数据结构,它可以提供快速的插入操作和查找操作。通过访问key而直接访问存储的value值。它的key - value之间存在一个映射函数,我们可以通过key值和“看不到”的映射函数(散列函数)访问对应的value值。这加快了查找的速度!存放记录的数组称做散列表。散列方法不同于顺序查找、二分查找、二叉排序树及B-树上的查找。它不以关键字的比较为基本操作,采用直接寻址技术 (就是说,它是直接通过key映射[映射函数,实现的方式有多种]到内存地址上去的)。在理想情况下,无须任何比较就可以找到待查关键字,查找的期望时间为O(1)。 哈希表也有一些缺点它是基于数组的,数组创建后难于扩展某些哈希表被基本填满时,性能下降得非常严重,所以程序虽必须要清楚表中将要存储多少数据(或者准备好定期地把数据转移到更大的哈希表中,这是个费时的过程)。而且,也没有一种简便的方法可以以任何一种顺序〔例如从小到大〕遍历表中数据项。如果需要这种能力,就只能选择其他数据结构。然而如果不需要有序遍历数据,井且可以提前预测数据量的大小。那么哈希表在速度和易用性方面是无与伦比的。

散列表的冲突现象

(1)冲突

两个不同的关键字,由于散列函数值相同,因而被映射到同一表位置上。该现象称为冲突(Collision)或碰撞。

(2)安全避免冲突的条件(选择合适的散列函数。)

(3)冲突不可能完全避免

哈希表算法-哈希表的构造方法

  1.直接定址法

2.数字分析法

3.平方取中法:  取关键字平方后的中间几位为哈希地址   

 4.折叠法:将关键字分割成位数相同的几部分(最后一部分的位数可以不同),然后取这几部分的叠加和(舍去进位)作为哈希地址,这方法称为折叠法。

5.除留余数法: 取关键字被某个不大于哈希表表长m的数p除后所得余数为哈希地址。                H(key)=key MOD p (p<=m)

6.随机数法:选择一个随机函数,取关键字的随机函数值为它的哈希地址,即H(key)=random(key) ,其中random为随机函数。通常用于关键字长度不等时采用此法。



      在Java中也一样,hashCode方法的主要作用是为了配合基于散列的集合一起正常运行,这样的散列集合包括HashSet、HashMap以及HashTable。
      当集合要添加新的对象时,先调用这个对象的hashCode方法,得到对应的hashcode值,实际上在HashMap的具体实现中会用一个table保存已经存进去的对象的hashcode值,如果table中没有该hashcode值,它就可以直接存进去,不用再进行任何比较了;如果存在该hashcode值,就调用它的equals方法与新元素进行比较,相同的话就不存了,不相同就散列其它的地址,所以这里存在一个冲突解决的问题,这样一来实际调用equals方法的次数就大大降低了,说通俗一点:Java中的hashCode方法就是根据一定的规则将与对象相关的信息(比如对象的存储地址,对象的字段等)映射成一个数值,这个数值称作为散列值。put方法是用来向HashMap中添加新的元素,从put方法的具体实现可知,会先调用hashCode方法得到该元素的hashCode值,然后查看table中是否存在该hashCode值,如果存在则调用equals方法重新确定是否存在该元素,如果存在,则更新value值,否则将新的元素添加到HashMap中。从这里可以看出,hashCode方法的存在是为了减少equals方法的调用次数,从而提高程序效率。

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