从0开始，掌握TS中的哈希表实现：深度剖析

前端

2023-11-18 07:18:30

哈希表，又称散列表，是一种高级数据结构，它利用哈希函数将键值对存储在数组中，从而实现快速高效的查找操作。在 TypeScript 中实现哈希表需要深入理解哈希函数、哈希码和键值对等概念。

哈希函数：将键转换为哈希码

哈希函数的作用是将任意长度的键转换为固定长度的数字，称为哈希码。哈希码用于确定键值对在哈希表中的存储位置。一个好的哈希函数应该具有以下特性：

唯一性： 不同的键应该生成不同的哈希码。
均匀分布： 哈希码应该均匀分布在整个哈希表中。
快速计算： 哈希函数的计算速度应该足够快，不会成为性能瓶颈。

哈希表：存储键值对

哈希表本质上是一个数组，其中每个元素都是一个键值对。键值对包含一个键和一个值。当您插入一个键值对时，哈希函数会计算键的哈希码，该哈希码用于确定键值对在哈希表中的位置。

处理哈希碰撞

哈希碰撞发生在多个键生成相同的哈希码时。为了处理哈希碰撞，哈希表可以使用以下策略之一：

开放寻址： 在哈希表中查找下一个可用的位置来存储键值对。
链表法： 将具有相同哈希码的键值对存储在链表中。
二次探测： 使用二次探测序列在哈希表中查找下一个可用的位置。

TypeScript 中的哈希表实现

在 TypeScript 中实现哈希表时，可以使用以下步骤：

定义哈希表类，其中包含存储键值对的数组和哈希函数。
实现 insert 方法，用于将键值对插入哈希表。
实现 get 方法，用于从哈希表中获取与给定键关联的值。
实现 remove 方法，用于从哈希表中删除与给定键关联的值。

示例实现

以下 TypeScript 代码展示了一个简单的哈希表实现：

class HashTable<K, V> {
  private table: Array<[K, V]>;

  constructor() {
    this.table = [];
  }

  hash(key: K): number {
    // ... 哈希函数的实现 ...
  }

  insert(key: K, value: V): void {
    const hash = this.hash(key);
    this.table[hash] = [key, value];
  }

  get(key: K): V | undefined {
    const hash = this.hash(key);
    return this.table[hash]?.[1];
  }

  remove(key: K): void {
    const hash = this.hash(key);
    delete this.table[hash];
  }
}