LISP 哈希表

LISP 哈希表是一种用于存储键值对的数据结构，它可以快速地查找和访问对应的数据项。

什么是哈希表？

哈希表是一种根据键（Key）而直接访问在内存存储位置的数据结构。也就是说，它通过把键值通过哈希函数映射到数组索引上，从而实现快速访问这些数据项。

哈希函数

哈希函数是哈希表中最重要的部分，因为它决定了键和值之间的映射关系。一般来说，哈希函数会在输入的键之上执行某种算法以生成一个散列值，然后将散列值映射到相应的数组索引上。

在 LISP 中，可以使用 sxhash 函数来生成哈希值。它能够返回一个整型数值来表示输入的对象的哈希码。

(sxhash 'hello-world) ; => 206655749
(sxhash 42) ; => 42

除了 sxhash 函数，你也可以自定义自己的哈希函数来根据特定的需求计算哈希值。

实现哈希表

在 LISP 中，哈希表可以通过 make-hash-table 函数来创建。这个函数可以接受多个关键字参数，例如 test、size、rehash-size 等等，用于指定哈希表的行为和特性。

(make-hash-table) ; 创建一个默认的哈希表

在一个 LISP 哈希表上，你可以使用许多函数来进行增删改查操作。下面是一些常用的函数：

赋值操作

• (setf (gethash key table) value)

  将指定的键值对增加到哈希表中，如果键已经存在，将只更新对应的值。

  (setf ht (make-hash-table))
  (setf (gethash 'name ht) "Alice")
  (setf (gethash 'age ht) 30)
  (setf (gethash 'name ht) "Bob") ; 更新 'name' 的值
  

• (setf (gethash key table default-value) value)

  将指定的键值对增加到哈希表中，如果键已经存在，将只更新对应的值。如果键不存在，将创建一个新的键值对并且使用 default-value 作为默认值。

  (setf ht (make-hash-table))
  (setf (gethash 'name ht "unknown") "Alice")
  (setf (gethash 'age ht 0) 30)
  (setf (gethash 'gender ht "unknown") "Female") ; 增加新的键值对
  

获取操作

• (gethash key table &optional default-value)

  获取指定键对应的值。如果键不存在，将返回 default-value 或者 nil。

  (setf ht (make-hash-table))
  (setf (gethash 'name ht) "Alice")
  (gethash 'name ht) ; => "Alice"
  (gethash 'age ht) ; => nil
  (gethash 'age ht 0) ; => 0
  

• (maphash function table)

  调用 function 函数并将哈希表中的每个键值对作为参数传递给它。

  (setf ht (make-hash-table))
  (setf (gethash 'name ht) "Alice")
  (setf (gethash 'age ht) 30)
  (maphash (lambda (key value) (print (list key value))) ht)
  ; 输出:
  ; (NAME "Alice")
  ; (AGE 30)
  

删除操作

• (remhash key table)

  删除哈希表中指定的键值对。

  (setf ht (make-hash-table))
  (setf (gethash 'name ht) "Alice")
  (remhash 'name ht)
  (gethash 'name ht) ; => nil
  

结语

LISP 哈希表是一种非常常用的数据结构，它可以帮助你存储和访问大量的数据项。了解 LISP 哈希表的实现方式和操作函数可以使你更加高效地使用它。