HashMap怎样解决散列(hash)冲突?

常用两种方法:链表法开放寻址法

1、链表法(chaining)

在哈希表中,每一个桶(bucket)或者槽(slot)都会对应一条链表,所有哈希值相同的元素放到相同槽位对应的链表中。

HashMap怎样解决散列(hash)冲突?_第1张图片

插入的时候,我们可以通过散列函数计算出对应的散列槽位,将元素插入到对应的链表即可,时间复杂度为O(1);在查找或删除元素时,我们同样通过散列函数计算出对应的散列槽位,然后再通过遍历链表进行查找或删除,时间复杂度为O(k),k为链表长度。

2、开放寻址法

核心思想:如果出现散列冲突,我们就重新探测一个空闲位置,再将元素插入。

一种比较简单的探测方法:线性探测法(Linear Probing)

但我们往散列表中插入元素时,如果某个数据经过散列函数散列之后,存储位置已经被占用了,那么我们就从当前位置开始,依次往后遍历,直到找到空余的位置插入为止(插入第一个空余的位置,方便查找),举例如图:

黄色的色块表示空余色块,橙色的色块表示已经存储了数据
HashMap怎样解决散列(hash)冲突?_第2张图片

在查找元素时,先将要查找元素键值通过散列函数变成散列值,然后与下标为散列值的元素比较,若相等,则说明这是我们要找的元素;若不相等,则顺序往后遍历查找,如果遍历到数组中的空余位置还是没有找到,说明要查找的元素不在散列表中。

删除元素时,删除操作不能简单地把元素设置为空,而是要特殊标记为deleted,因为如果简单设置为空,在查找元素的过程中遇到这个被删除元素的位置就会停下,而不是继续往后遍历,会使查找算法失效;但是如果特色标记为deleted,当线性探测查找时,遇到标记为deleted的位置就会往下探测。

线性探测法的缺点:当插入的数据越来越多时,散列冲突发生的可能性会越来越大,空余位置会越来越少,线性探测的时间会越来越长,最坏时间复杂度为O(n)。

另外的两种探测方法是二次探测法(Quadratic probing)和双重散列法(Double hashing)。

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