hash表

哈希冲突

在哈希表中,我们可以利用哈希函数快速访问到数组中的目标数据。如果发生哈希冲突,就使用链表进行存储,这样一来,不管数据量为多少,我们都能够灵活应对。

如果数组的空间太小,使用哈希表的时候就容易发生冲突,线性查找的使用频率也会更高;反过来,如果数组的空间太大,就会出现很多空箱子,造成内存的浪费。因此,给数组设定合适的空间非常重要。

在存储数据的过程中,如果发生冲突,可以利用链表在已有数据的后面插入新数据来解决冲突,这种方法被称为链表法,也被称为链地址法

其中在 Java 集合类的 HashMap 中解决冲突的方法就是采用的链表法,建议阅读 HashMap 源码。

除了链地址法以外,还有几种解决冲突的方法。其中,应用较为广泛的是开放地址法,或称为开放寻址法这种方法是指当冲突发生时,立刻计算出一个候补地址(数组上的位置)并将数据存进去。如果仍然有冲突,便继续计算下一个候补地址,直到有空地址为止,可以通过多次使用哈希函数或线性探测法等方法计算候补地址。

在 Java 中,ThreadLocal 所使用的就是开放地址法

哈希函数设计的好坏决定了哈希冲突的概率,也就决定哈希表的性能。

总结

这篇文章主要讲了一些比较基础的哈希表知识,包括哈希表的由来、哈希冲突的解决方法。

哈希表也叫散列表,来源于数组]它借助哈希函数对数组这种数据结构进行扩展,利用的是数组支持按照下标随机访问元素的特性,是存储 Key-Value 映射的集合。

哈希表两个核心问题是哈希函数设计和哈希冲突解决。对于某一个 Key,哈希表可以在接近 O(1) 的时间内进行读写操作。哈希表通过哈希函数实现 Key 和数组下标的转换,通过开放寻址法和链表法来解决哈希冲突。哈希函数设计的好坏决定了哈希冲突的概率,也就决定哈希表的性能。

有兴趣的可以在 JDK 中阅读 HashMap 的源码,在 JDK 8 和之前的版本的实现还有许多不多,比如在 JDK 8 中,引入红黑树,当链表长度太长(默认超过 8)时,链表就转换为红黑树,就可以利用红黑树快速增删改查的特点,提高 HashMap 的性能。

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