第三十四篇 玩转数据结构——哈希表(HashTable)

时间:2022-04-16 10:48:02
1.. 整型哈希函数的设计
  • 小范围正整数直接使用
  • 小范围负整数整体进行偏移
  • 大整数,通常做法是"模一个素数"
2.. 浮点型哈希函数的设计
  • 转成整型进行处理
3.. 字符串哈希函数的设计
  • 转成整型进行处理
  • 第三十四篇 玩转数据结构——哈希表(HashTable)
  • 简单变形优化
  • 第三十四篇 玩转数据结构——哈希表(HashTable)
  • 防止整型溢出优化
  • 第三十四篇 玩转数据结构——哈希表(HashTable)
  • 具体代码实现
  • 第三十四篇 玩转数据结构——哈希表(HashTable)
4.. 复合类型哈希函数的设计
  • 转成整型进行处理
  • 第三十四篇 玩转数据结构——哈希表(HashTable)

5.. 哈希函数的设计原则

  • 第三十四篇 玩转数据结构——哈希表(HashTable)
6.. 哈希冲突的处理
  • 链地址法
  • 第三十四篇 玩转数据结构——哈希表(HashTable)
  • 开放地址法之线性探测
  • 第三十四篇 玩转数据结构——哈希表(HashTable)
  • 开放地址法之平方探测

  • 第三十四篇 玩转数据结构——哈希表(HashTable)
  • 开放地址法之二次哈希
  • 第三十四篇 玩转数据结构——哈希表(HashTable)

7.. 哈希表的动态空间处理

  • 第三十四篇 玩转数据结构——哈希表(HashTable)

8.. 实现哈希表的业务逻辑

  • import java.util.TreeMap;
    
    public class HashTable<K, V> {
    
        private final int[] capacity
    = {53, 97, 193, 389, 769, 1543, 3079, 6151, 12289, 24593,
    49157, 98317, 196613, 393241, 786433, 1572869, 3145739, 6291469, 12582917,
    25165843, 50331653, 100663319, 201326611, 402653189, 805306457, 1610612741};
    private static final int upperTol = 10;
    private static final int lowerTol = 2;
    private int capacityIndex = 0;
    private TreeMap<K, V>[] hashTable;
    private int M;
    private int size; public HashTable() { this.M = capacity[capacityIndex];
    this.size = 0;
    hashTable = new TreeMap[M];
    for (int i = 0; i < M; i++) {
    hashTable[i] = new TreeMap<>();
    }
    } private int hash(K key) {
    return key.hashCode() & 0x7fffffff % M;
    } public void add(K key, V value) { TreeMap<K, V> map = hashTable[hash(key)]; if (map.containsKey(key)) {
    map.put(key, value);
    } else {
    map.put(key, value);
    size++;
    if (size >= upperTol * M && capacityIndex + 1 < capacity.length) {
    capacityIndex++;
    resize(capacity[capacityIndex]);
    }
    }
    } public V remove(K key) { TreeMap<K, V> map = hashTable[hash(key)]; V ret = null;
    if (map.containsKey(key)) {
    ret = map.remove(key);
    size--;
    if (size < lowerTol * M && capacityIndex - 1 >= 0) {
    capacityIndex--;
    resize(capacity[capacityIndex]);
    }
    }
    return ret;
    } public void set(K key, V value) { TreeMap<K, V> map = hashTable[hash(key)]; if (!map.containsKey(key)) {
    throw new IllegalArgumentException(key + "doesn't exist.");
    } else {
    map.put(key, value);
    }
    } public boolean contains(K key) { return hashTable[hash(key)].containsKey(key);
    } public V get(K key) { return hashTable[hash(key)].get(key);
    } private void resize(int newM) { TreeMap<K, V>[] newHashTable = new TreeMap[newM];
    for (int i = 0; i < newM; i++) {
    newHashTable[i] = new TreeMap<>();
    } int oldM = M;
    M = newM;
    for (int i = 0; i < oldM; i++) {
    TreeMap<K, V> map = hashTable[i];
    for (K key : map.keySet()) {
    newHashTable[hash(key)].put(key, map.get(key));
    }
    } this.hashTable = newHashTable;
    } }