GATE-CS-2014-(Set-1) 第45章介绍

本篇文章主要介绍了 GATE-CS-2014-(Set-1) 中第45章相关的知识点。该章节主要涉及以下内容：

• Hash表的基本原理与应用
• 处理哈希冲突的方法
• 布局(stragey)
• Java中常用的哈希表实现方式

哈希表的基本原理与应用

哈希表是一种基于数组的数据结构，用于实现符号表(symbol table)。哈希表通过将键(key)映射到数组索引上，实现快速的查找、插入和删除操作。键(key)与数组索引之间的映射关系称为哈希函数(hash function)。在哈希表的实现中，哈希函数的设计和实现是关键因素。

在哈希表中，每个键(key)通过哈希函数计算得到一个对应的数组索引。如果哈希函数设计得好，每个键(key)对应的数组索引不同，就可以实现较快的查找、插入和删除操作。但是，哈希冲突(hash collision)的问题也需要得到解决。

处理哈希冲突的方法

哈希冲突指的是当两个不同的键(key)对应到同一个数组索引上时发生的情况。哈希冲突的处理方法包括以下几种：

1. 链表法(chaining)

链表法是将每个数组索引上的所有键(key)都存储在一个链表上。当发生哈希冲突时，新的键(key)可以添加到该链表的尾部。这种方法的优点是基本操作是常数时间复杂度，但是当链表过长时，性能会下降。

2. 开放地址法(open addressing)

开放地址法是将冲突的键(key)存储在数组中的其他位置。具体的方法包括线性探测、二次探测和双重哈希。这种方法的优点是不需要额外的空间，但是删除操作较为困难。

3. 公共溢出区(coalesced hashing)

公共溢出区是将所有冲突的键(key)都存储在一个公共的溢出区。当有新的键(key)需要插入时，如果当前数组索引已经被占用，就将新的键(key)添加到公共的溢出区。这种方法的优点是可以避免链表过长的问题，但是空间利用率较低。

布局(stragey)

布局(strategy)是用于设计和实现哈希函数的一种技术。常见的布局包括直接定址法、数值分析法、除留余数法等。

Java中常用的哈希表实现方式

Java中提供了两种基本的哈希表实现方式：HashMap和Hashtable。它们的主要区别在于线程的安全性和空值的处理方式。HashMap不是线程安全的，并且可以存储空值，而Hashtable是线程安全的，并且不允许存储空值。

// 以HashMap为例，创建一个键为字符串，值为整数的哈希表
HashMap<String, Integer> map = new HashMap<>();
map.put("apple", 2);
map.put("banana", 5);
map.put("orange", 3);
System.out.println(map.get("apple")); // 输出：2
System.out.println(map.containsKey("pear")); // 输出：false

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