如何解决哈希冲突?

如何解决哈希冲突?

  • 1.什么是哈希冲突?
    • 1.1哈希算法
    • 1.2哈希表
    • 1.3哈希冲突
  • 2.解决哈希冲突
    • 2.1链地址法(拉链法)
    • 2.2开放定址法
      • 2.2.1线性探测法
      • 2.2.2二次探测法
    • 2.3再哈希法
    • 2.4建立公共溢出区

1.什么是哈希冲突?

1.1哈希算法

哈希算法是将任意长度的输入通过散列算法变成固定长度的输出。
如何解决哈希冲突?_第1张图片

1.2哈希表

哈希表是通过key可以直接访问到key-value存储位置的数据结构,通过hash函数将key映射到表中的某个位置,来加快数据的查找。

1.3哈希冲突

不同的key可能计算出相同的hash值
如何解决哈希冲突?_第2张图片
哈希冲突就是当前key的计算出hash值找到的位置已经被占用了

2.解决哈希冲突

哈希冲突不能完全避免,只能尽可能降低发生冲突的概率。

2.1链地址法(拉链法)

HashMap中使用链地址法解决哈希冲突
扩展
HashMap如何解决哈希冲突?

  1. 使用链地址法来连接具有相同hash值的数据

将哈希表中发生哈希冲突的位置做成链表,将相同哈希值的key使用链表连接,数组中存储链表的头结点。

  1. 计算当前key的哈希地址若地址对应链表为空,将数据插入链表中,不为空执行2
  2. 计算key的下一个哈希地址,若改地址对应链表不为空,使用头插法or尾插法将元素插入链表

2.2开放定址法

ThreadLocal中使用开放定址法解决哈希冲突

使用key计算hash地址p=hash(key),若发生冲突(该位置不为空),继续计算 p1,p2…,直到找到不冲突的哈希地址。

2.2.1线性探测法

如何解决哈希冲突?_第3张图片

  • 如果hash(key) % m的位置已经被占用
    尝试(hash(key) +1) % m的位置,若也被占用
    尝试+2,+3…依次类推,直到找到空位置

2.2.2二次探测法

如何解决哈希冲突?_第4张图片

  • 如果hash(key) % m的位置已经被占用
    尝试(hash(key) + 1^2) % m,若也被占用
    尝试(hash(key) + -(1^2))% m…直到找到空位置
    12,-12,22,-22,32,-32

2.3再哈希法

发生冲突时,使用不同的哈希函数计算新的哈希地址,直到不再发生冲突。

  • 第二个哈希函数的特点

    1. 不能和第一个哈希函数相同
    2. 不能输出0,会死循环

    公式:Hi = 常量 - (key % 常量)
    其中常量是小于数组容量的质数

2.4建立公共溢出区

为所有发生冲突的key,建立一个公共溢出区来存储。

  1. 在查找时,计算出key的哈希地址
  2. 先和基本表进行比对,如果相等查找成功
  3. 若不相等,去公共溢出表中查找。

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