哈希表
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什么是哈希表？
- 散列表（Hash table，也叫哈希表），是根据关键码值(Key value)而直接进行访问的数据结构。也就是说，它通过把关键码值映射到表中一个位置来访问记录，以加快查找的速度。这个映射函数叫做散列函数，存放记录的数组叫做散列表。
- 给定表M，存在函数f(key)，对任意给定的关键字值key，代入函数后若能得到包含该关键字的记录在表中的地址，则称表M为哈希(Hash）表，函数f(key)为哈希(Hash) 函数。
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那什么是哈希？
- Hash，一般是一个整数，通过某种算法，可以把一个字符串"压缩" 成一个整数，这个数称为Hash，常见的MD5,SHA1等
从这里可以看出来，我们常用的map或者说dictionary都属于哈希表里的关系
那么我们就来简单的实现下，简单的map吧
拉链法（链地址法）
- 在讲解步骤之前，首先说下为什么要用拉链法，而不是其他
- 首先拉链法的学习只需要数组和链表的知识点即可
- 其次，拉链法很简单的就解决了哈希表冲突
- 其特点：
- 数组的特点是：寻址容易，插入和删除困难。
- 而链表的特点是：寻址困难，插入和删除容易。
- 所以，哈希里拉链法就是寻址容易，插入删除简单
实现步骤
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//1.首先定义结构体 type MpNode struct { Data Dict // 定义数据 数据为存放k v 的结构体 Next *MpNode // 下个节点 } type Dict struct { Key string Value interface{} }//2 初始化 //初始化链表的头节点 func newNodeHead() *MpNode { node := new(MpNode) node.Data.Key = "头key" node.Data.Value = "头value" node.Next = nil return node }//链方法 //3 封装结构体对象方法 // 封装key value 存放方法 func (node *MpNode) data(k string, v interface{}) *MpNode { if node == nil { node = newNodeHead() } node.Data.Key = k node.Data.Value = v return node }//4 向该链空节点创建新数据 func (node *MpNode) add(k string, v interface{}) { // 首先判断k是否是该链已有的key 因为根据哈希算法简化后 同样的字符串会在同样的链里存放 if node.getKey(k) != nil { return } //遍历到尾节点 for node.Next != nil { node = node.Next } // 创建新的尾节点 node.Next = node.Next.data(k, v) }
到这里我们已经初步实现了单链里存储key，value值
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//5 测试下添加数据是否有问题 func MpDemo() { node := newNodeHead() node.add("1", "2") node.add("2", 3) node.Log()//看下面 fmt.Println(node.Length()) }//6 发现这样打印看不太方便 于是写个遍历值 func (node *MpNode) Log() { if node.Next == nil { return } fmt.Println(node.Next.Data) node.Next.Log() }// 7计算链表长度 防止数据堆积 为后续优化做准备 func (node *MpNode) Length() int { if node == nil { return 0 } i := 0 for node.Next != nil { i++ node = node.Next } return i }//8 开始创建数组链表 也就是哈希表 // 定义数组链表 var Arr [16]*MpNode//9 初始化哈希表 func NewHash() { for i := 0; i < 16; i++ { Arr[i] = newNodeHead() } }//哈希表方法 //10 往表里存key值 func SetKey(k string, v interface{}) { // 存k先判断存哪里 这里才使用了散列算法计算 num := hashNum(k) Arr[num].add(k, v) }==这里你会发现，欸，哈希算法怎么写？于是我找了个简单的，并且能手撕的算法==
//11 获取16以内的散列算法 func hashNum(key string) int { var index int = 0 index = int(key[0]) // 询价累积新的数值 for k := 0; k < len(key); k++ { index *= (1103515245 + int(key[k])) } // 右位移2^27次方 这里可以位移任何数 只要别太大导致直接清空 index >>= 27 // 按位& 这里想要求32以内就 32-1即可 也就是说 index跟 1111 进行& 得到15以内的数 跟11111取余则得31以内的数 index &= 16 - 1 return index }//12 根据key取value func (node *MpNode) getKey(k string) interface{} { if node.Next == nil { return nil } for node.Next != nil { if node.Next.Data.Key == k { return node.Next.Data.Value } else { node = node.Next } } return nil } //13 根据valve取key 后面发现如果要写这个 就要给每个数组都遍历一遍后 就暂且放弃 等后续优化 //func (node *MpNode) getValue(v interface{}) string { // if node.Next == nil { // return "" // } // for node.Next != nil { // if node.Next.Data.Value == v { // return node.Next.Data.Key // } else { // node = node.Next // } // } // return "" //}//14 取key值 func GetKey(k string) interface{} { num := hashNum(k) return Arr[num].getKey(k) }到目前为止，整个算法结构已经初步完成
运行这个map吧！
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首先整个算法在考虑封装等各种因素，对外只包含3个方法
- NewHash 创建一个哈希表
- SetKey 存键值对
- GetKey 取键值对
附上全代码
package data import "fmt" //1.首先定义结构体 type MpNode struct { Data Dict // 定义数据 数据为存放k v 的结构体 Next *MpNode // 下个节点 } type Dict struct { Key string Value interface{} } //8 开始创建数组链表 也就是哈希表 // 定义数组链表 var Arr [16]*MpNode //2 初始化 //初始化链表的头节点 func newNodeHead() *MpNode { node := new(MpNode) node.Data.Key = "头key" node.Data.Value = "头value" node.Next = nil return node } //9 初始化哈希表 func NewHash() { for i := 0; i < 16; i++ { Arr[i] = newNodeHead() } } //链方法 //3 封装结构体对象方法 // 封装key value 存放方法 func (node *MpNode) data(k string, v interface{}) *MpNode { if node == nil { node = newNodeHead() } node.Data.Key = k node.Data.Value = v return node } //12 根据key取value func (node *MpNode) getKey(k string) interface{} { if node.Next == nil { return nil } for node.Next != nil { if node.Next.Data.Key == k { return node.Next.Data.Value } else { node = node.Next } } return nil } //13 根据valve取key 后面发现如果要写这个 就要给每个数组都遍历一遍后 就暂且放弃 等后续优化 //func (node *MpNode) getValue(v interface{}) string { // if node.Next == nil { // return "" // } // for node.Next != nil { // if node.Next.Data.Value == v { // return node.Next.Data.Key // } else { // node = node.Next // } // } // return "" //} //4 向该链空节点创建新数据 func (node *MpNode) add(k string, v interface{}) { // 首先判断k是否是该链已有的key 因为根据哈希算法简化后 同样的字符串会在同样的链里存放 if node.getKey(k) != nil { return } //遍历到尾节点 for node.Next != nil { node = node.Next } // 创建新的尾节点 node.Next = node.Next.data(k, v) } //6 发现这样打印看不太方便 于是写个遍历值 func (node *MpNode) Log() { if node.Next == nil { return } fmt.Println(node.Next.Data) node.Next.Log() } // 7计算链表长度 防止数据堆积 为后续优化做准备 func (node *MpNode) Length() int { if node == nil { return 0 } i := 0 for node.Next != nil { i++ node = node.Next } return i } //哈希表方法 //10 往表里存key值 func SetKey(k string, v interface{}) { // 存k先判断存哪里 这里才使用了散列算法计算 num := hashNum(k) Arr[num].add(k, v) } //14 取key值 func GetKey(k string) interface{} { num := hashNum(k) return Arr[num].getKey(k) } //11 获取16以内的散列算法 func hashNum(key string) int { var index int = 0 index = int(key[0]) // 询价累积新的数值 for k := 0; k < len(key); k++ { index *= (1103515245 + int(key[k])) } // 右位移2^27次方 这里可以位移任何数 只要别太大导致直接清空 index >>= 27 // 按位& 这里想要求32以内就 32-1即可 也就是说 index跟 1111 进行& 得到15以内的数 跟11111取余则得31以内的数 index &= 16 - 1 return index } //5 测试下添加数据是否有问题 func MpDemo() { //node := newNodeHead() //node.add("1", "2") //node.add("2", 3) //node.Log() //fmt.Println(node.Length()) }