C++ Hash表與哈希表數(shù)據(jù)分布

在C++中，哈希表（Hash Table）是一種使用哈希函數(shù)將鍵（Key）映射到值（Value）的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

1. 哈希函數(shù)：哈希函數(shù)是將輸入的鍵轉(zhuǎn)換為數(shù)組索引的關(guān)鍵部分。一個(gè)好的哈希函數(shù)應(yīng)該能夠?qū)⑤斎刖鶆虻胤植荚谡麄€(gè)數(shù)組中，以減少?zèng)_突的可能性。C++標(biāo)準(zhǔn)庫中的std::hash模板類可以用于生成哈希值。

2. 沖突解決策略：當(dāng)兩個(gè)不同的鍵具有相同的哈希值時(shí)，會(huì)發(fā)生沖突。C++中的哈希表通常使用以下兩種策略之一來解決沖突：

   • 鏈地址法（Separate Chaining）：在這種方法中，哈希表的每個(gè)索引都包含一個(gè)鏈表。當(dāng)發(fā)生沖突時(shí)，新的鍵值對將被添加到該索引的鏈表中。C++中的std::list或std::vector可以作為鏈表實(shí)現(xiàn)。
   • 開放尋址法（Open Addressing）：在這種方法中，當(dāng)發(fā)生沖突時(shí)，會(huì)嘗試在數(shù)組中找到另一個(gè)空閑的位置來存儲(chǔ)鍵值對。開放尋址法有多種實(shí)現(xiàn)方式，如線性探測、二次探測和雙散列等。

3. 負(fù)載因子：負(fù)載因子是哈希表中已存儲(chǔ)元素?cái)?shù)量與數(shù)組大小之比。負(fù)載因子越高，沖突的可能性越大。通常，當(dāng)負(fù)載因子超過某個(gè)閾值（例如0.7或0.8）時(shí)，哈希表會(huì)進(jìn)行擴(kuò)容以提高性能。

4. 動(dòng)態(tài)調(diào)整：為了保持哈希表的性能，可以根據(jù)負(fù)載因子動(dòng)態(tài)調(diào)整數(shù)組的大小。當(dāng)負(fù)載因子過高時(shí)，可以增加數(shù)組的大小并重新哈希所有元素；當(dāng)負(fù)載因子過低時(shí)，可以減小數(shù)組的大小以節(jié)省空間。

總之，C++中的哈希表通過使用哈希函數(shù)、沖突解決策略、負(fù)載因子和動(dòng)態(tài)調(diào)整等方法來實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)分布和快速查找。