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2023-12-18 02:54:39

哈希表：高效查找，轻松解题

引言

在计算机科学的世界里，数据结构是至关重要的。它们为存储和组织数据提供了有效的途径，使我们能够快速高效地处理信息。哈希表，也被称为散列表，就是一种在力扣等编程平台春招热题中经常出现的强大数据结构。在这篇博文中，我们将深入探讨哈希表的世界，了解其核心概念、应用场景，并通过示例来展示其在解决实际问题的强大之处。

哈希表：核心概念

哈希表的核心思想是将键值对存储在一个数组中，并通过键值快速检索对应的值。

哈希函数： 哈希函数的作用是将键值映射到一个数组索引。通过将键值除以数组大小或运用其他算法，哈希函数可以生成一个唯一索引，从而快速定位键值对在数组中的位置。
数组： 哈希表使用一个数组来存储键值对。每个数组元素对应哈希函数生成的索引，存储着相应的键值对。
冲突： 当两个键值映射到同一个数组索引时，就会发生冲突。为了解决冲突，哈希表可以使用链表或开放寻址等技术。

哈希函数的类型

哈希函数有许多不同的类型，每种类型都有其优缺点。

模除法： 模除法是最常用的哈希函数之一。它将键值除以数组大小，并取余数作为数组索引。
除留取余法： 除留取余法将键值除以一个随机数，并取余数作为数组索引。
乘法法： 乘法法将键值乘以一个随机数，并取余数作为数组索引。

哈希表在力扣题目中的应用

哈希表在力扣春招热题中有着广泛的应用。以下是几个常见的例子：

两数之和： 给定一个整数数组和一个目标值，找到数组中两个元素，它们的和等于目标值。
最长无重复子字符串： 给定一个字符串，找到其中最长的不包含重复字符的子字符串。
最小覆盖子串： 给定一个字符串和一个目标字符串，找到字符串中包含目标字符串所有字符的最小子串。
无重复字符的最长子串： 给定一个字符串，找到其中最长的不包含重复字符的子串。

代码示例：

class HashTable:
    def __init__(self, size):
        self.size = size
        self.table = [[] for _ in range(size)]

    def hash(self, key):
        return key % self.size

    def set(self, key, value):
        index = self.hash(key)
        self.table[index].append((key, value))

    def get(self, key):
        index = self.hash(key)
        for k, v in self.table[index]:
            if k == key:
                return v
        return None