如何解決hashmap鏈表沖突問題

小樊
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2024-09-15 17:38:18

HashMap 是一種基于哈希表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它可以通過哈希函數(shù)將鍵映射到值。當(dāng)兩個(gè)不同的鍵通過哈希函數(shù)映射到相同的位置時(shí)，就會(huì)發(fā)生沖突。為了解決這個(gè)問題，有以下幾種方法：

  1. 開放尋址法（Open Addressing）：當(dāng)發(fā)生沖突時(shí)，使用某種探測(cè)方法在哈希表中尋找空閑的位置。常見的探測(cè)方法有線性探測(cè)、二次探測(cè)和雙哈希。

  2. 鏈地址法（Separate Chaining）：在哈希表的每個(gè)位置都存儲(chǔ)一個(gè)鏈表，當(dāng)發(fā)生沖突時(shí)，將新的鍵值對(duì)插入到對(duì)應(yīng)位置的鏈表中。HashMap 采用的就是這種方法。

  3. 再哈希法（Rehashing）：當(dāng)哈希表的負(fù)載因子（已存儲(chǔ)元素?cái)?shù)量與哈希表容量之比）超過某個(gè)閾值時(shí)，重新計(jì)算哈希值并將元素分布到新的哈希表中。這種方法需要更多的計(jì)算資源，但可以保持較低的沖突概率。

  4. 建立公共溢出區(qū)：將哈希表分為基本表和溢出表兩部分，凡是和基本表發(fā)生沖突的元素，一律填入溢出表。

在 HashMap 中，鏈地址法是最常用的解決沖突方法。當(dāng)鏈表長(zhǎng)度超過一定閾值（默認(rèn)為 8）時(shí)，鏈表會(huì)轉(zhuǎn)換為紅黑樹，進(jìn)一步提高查找效率。

如果你想自己實(shí)現(xiàn)一個(gè) HashMap，可以參考以下步驟：

  1. 定義一個(gè)哈希表類，包含一個(gè)數(shù)組（或鏈表）作為存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，以及相關(guān)的操作方法（如 put、get、remove 等）。

  2. 實(shí)現(xiàn)哈希函數(shù)，將鍵轉(zhuǎn)換為數(shù)組的索引。可以使用簡(jiǎn)單的取模運(yùn)算，也可以使用更復(fù)雜的哈希函數(shù)以減少?zèng)_突概率。

  3. 在實(shí)現(xiàn) put 方法時(shí)，先調(diào)用哈希函數(shù)計(jì)算索引，然后將鍵值對(duì)插入到對(duì)應(yīng)的鏈表中。如果鏈表長(zhǎng)度超過閾值，轉(zhuǎn)換為紅黑樹。

  4. 在實(shí)現(xiàn) get 方法時(shí)，先調(diào)用哈希函數(shù)計(jì)算索引，然后在對(duì)應(yīng)的鏈表或紅黑樹中查找鍵對(duì)應(yīng)的值。

  5. 在實(shí)現(xiàn) remove 方法時(shí)，先調(diào)用哈希函數(shù)計(jì)算索引，然后在對(duì)應(yīng)的鏈表或紅黑樹中刪除指定的鍵值對(duì)。

  6. 根據(jù)需要，還可以實(shí)現(xiàn)其他功能，如調(diào)整哈希表大小、統(tǒng)計(jì)元素個(gè)數(shù)等。

注意在實(shí)現(xiàn)過程中，要保證哈希表的負(fù)載因子在合理范圍內(nèi)，以兼顧存儲(chǔ)空間和查找效率。當(dāng)負(fù)載因子過高時(shí)，可以通過調(diào)整哈希表大小來降低負(fù)載因子。

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