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闲谈

2023-11-08 03:56:43

深入探索哈希表冲突解决策略

哈希表是一种出色的数据结构，可实现高效的元素检索、插入和删除。其运作原理是将元素映射到一个固定大小的数组（哈希表），其中每个位置存储一个元素。哈希函数用于将元素映射到哈希表中的位置。

然而，当多个元素哈希到同一位置时，就会发生冲突。为了解决此问题，引入了冲突解决策略，指导在发生冲突时的处理方式。

闭地址法

闭地址法将冲突元素存储在同一位置。常见的闭地址法包括：

线性探测法： 按顺序检查哈希表中的下一个位置，直到找到空位置。
二次探测法： 以固定步长检查哈希表中的下一个位置，直到找到空位置。
双重哈希法： 使用两个哈希函数计算冲突元素的位置。

开地址法

开地址法将冲突元素存储在不同的位置。常见的开地址法包括：

链地址法： 将冲突元素存储在链表中。
布谷鸟哈希法： 将冲突元素存储在两个哈希表中。

选择冲突解决策略

选择最佳的冲突解决策略取决于哈希表的大小、元素分布和性能要求。

哈希表较小，元素分布均匀： 线性探测法或二次探测法是不错的选择。
哈希表较大，元素分布不均匀： 链地址法或布谷鸟哈希法更合适。

C/C++ 实现

以下是用线性探测法在 C/C++ 中实现的哈希表示例：

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

class HashTable {
  vector<int> table;
  int size;

public:
  HashTable(int size) {
    this->size = size;
    table.resize(size);
  }

  int hash(int key) { return key % size; }

  void insert(int key) {
    int index = hash(key);
    while (table[index] != 0) {
      index++;
      index %= size;
    }
    table[index] = key;
  }

  int search(int key) {
    int index = hash(key);
    while (table[index] != 0) {
      if (table[index] == key) {
        return index;
      }
      index++;
      index %= size;
    }
    return -1;
  }

  void remove(int key) {
    int index = hash(key);
    while (table[index] != 0) {
      if (table[index] == key) {
        table[index] = 0;
        return;
      }
      index++;
      index %= size;
    }
  }
};