展开菜单
首页 精品内容 本月促销 装机必备 Windows PDF教程 macOS软件 IOS软件 Android AI 专题
全部分类

当前位置:

首页 > 编程开发 > Java中哈希表的示例分析

Java中哈希表的示例分析

1,概念顺序结构以及平衡树中,元素关键码与其存储位置之间没有对应的关系,因此在查找一个元素时,必须要经过关键码的多次比较。顺序查找时间复杂度为O(N),平衡树中为树的高度,即O(),搜索的效率取决于搜索过程中元素的比较次数。理想的搜索方法:可以不经过任何比较,一次直接从表中得到要搜索的元素。如果构造一种存储结构,通过某种函数(hashFunc)使元素的存储位置与它的关键码之间能够建立一一映射的关系,那么在查找时通过该函数可以很快找到该元素。当向该结构中:插入元素根据待插入元素的关键码,以此函数计算出该元素

本文目录

      1,概念

      顺序结构以及平衡树中,元素关键码与其存储位置之间没有对应的关系,因此在查找一个元素时,必须要经过关键 码的多次比较。顺序查找时间复杂度为O(N),平衡树中为树的高度,即O( ),搜索的效率取决于搜索过程中 元素的比较次数。

      理想的搜索方法:可以不经过任何比较,一次直接从表中得到要搜索的元素。 如果构造一种存储结构,通过某种函 数(hashFunc)使元素的存储位置与它的关键码之间能够建立一一映射的关系,那么在查找时通过该函数可以很快找到该元素。

      当向该结构中:

      插入元素

      根据待插入元素的关键码,以此函数计算出该元素的存储位置并按此位置进行存放

      搜索元素

      对元素的关键码进行同样的计算,把求得的函数值当做元素的存储位置,在结构中按此位置取元素比较,若关键码相等,则搜索成功

      例如:数据集合{1,7,6,4,5,9};

      哈希函数设置为:hash(key) = key % capacity; capacity为存储元素底层空间总的大小。

      Java中哈希表的示例分析

      2,冲突-避免

      首先,我们需要明确一点,由于我们哈希表底层数组的容量往往是小于实际要存储的关键字的数量的,这就导致一 个问题,冲突的发生是必然的,但我们能做的应该是尽量的降低冲突率。

      3,冲突-避免-哈希函数设计

      常见哈希函数

      直接定制法--(常用)

      取关键字的某个线性函数为散列地址:Hash(Key)= A*Key + B 优点:简单、均匀 缺点:需要事先知道关 键字的分布情况 使用场景:适合查找比较小且连续的情况

      除留余数法--(常用)

      设散列表中允许的地址数为m,取一个不大于m,但最接近或者等于m的质数p作为除数,按照哈希函数: Hash(key) = key% p(p<=m),将关键码转换成哈希地址

      平方取中法--(了解)

      假设关键字为1234,对它平方就是1522756,抽取中间的3位227作为哈希地址; 再比如关键字为4321,对 它平方就是18671041,抽取中间的3位671(或710)作为哈希地址 平方取中法比较适合:不知道关键字的分 布,而位数又不是很大的情况

      4,冲突-避免-负载因子调节

      Java中哈希表的示例分析

       负载因子和冲突率的关系粗略演示

      Java中哈希表的示例分析

      所以当冲突率达到一个无法忍受的程度时,我们需要通过降低负载因子来变相的降低冲突率。 、已知哈希表中已有的关键字个数是不可变的,那我们能调整的就只有哈希表中的数组的大小。

      5,冲突-解决-闭散列

      闭散列:也叫开放定址法,当发生哈希冲突时,如果哈希表未被装满,说明在哈希表中必然还有空位置,那么可以 把key存放到冲突位置中的“下一个” 空位置中去。

      ①线性探测

      比如上面的场景,现在需要插入元素44,先通过哈希函数计算哈希地址,下标为4,因此44理论上应该插在该 位置,但是该位置已经放了值为4的元素,即发生哈希冲突。 线性探测:从发生冲突的位置开始,依次向后探测,直到寻找到下一个空位置为止。

      插入

      通过哈希函数获取待插入元素在哈希表中的位置 如果该位置中没有元素则直接插入新元素,如果该位置中有元素发生哈希冲突,使用线性探测找到 下一个空位置,插入新元素

      Java中哈希表的示例分析

      采用闭散列处理哈希冲突时,不能随便物理删除哈希表中已有的元素,若直接删除元素会影响其他 元素的搜索。比如删除元素4,如果直接删除掉,44查找起来可能会受影响。因此线性探测采用标 记的伪删除法来删除一个元素。

      ②二次探测

      线性探测的缺陷是产生冲突的数据堆积在一块,这与其找下一个空位置有关系,因为找空位置的方式就是挨 着往后逐个去找,因此二次探测为了避免该问题,找下一个空位置的方法为: = ( + )% m, 或者: = ( - )% m。其中:i = 1,2,3…, 是通过散列函数Hash(x)对元素的关键码 key 进行计算得到的位置, m是表的大小。 对于2.1中如果要插入44,产生冲突,使用解决后的情况为:

      Java中哈希表的示例分析

      研究表明:当表的长度为质数且表装载因子a不超过0.5时,新的表项一定能够插入,而且任何一个位置都不 会被探查两次。因此只要表中有一半的空位置,就不会存在表满的问题。在搜索时可以不考虑表装满的情 况,但在插入时必须确保表的装载因子a不超过0.5,如果超出必须考虑增容。

      6,冲突-解决-开散列/哈希桶

      开散列法又叫链地址法(开链法),首先对关键码集合用散列函数计算散列地址,具有相同地址的关键码归于同一子 集合,每一个子集合称为一个桶,各个桶中的元素通过一个单链表链接起来,各链表的头结点存储在哈希表中。

      Java中哈希表的示例分析

      Java中哈希表的示例分析

       
           static class Node {
               public int key;
               public int val;
               public Node next;
       
               public Node(int key, int val) {
                   this.key = key;
                   this.val = val;
               }
           }
       
           private Node[] array;
           public int usedSize;
       
           public HashBucket() {
               this.array = new Node[10];
               this.usedSize = 0;
           }

      Java中哈希表的示例分析

      Java中哈希表的示例分析

       public void put(int key,int val){
              int index = key % this.array.length;
              Node cur = array[index];
              while (cur != null){
                  if(cur.val == key){
                      cur.val = val;
                      return;
                  }
                  cur = cur.next;
              }
              //头插法
               Node node = new Node(key,val);
              node.next = array[index];
              array[index] = node;
              this.usedSize++;
              if(loadFactor() >= 0.75){
                  resize();
              }
          }
      public int get(int key) {
               //以什么方式存储的  那就以什么方式取
               int index = key % this.array.length;
               Node cur = array[index];
               while (cur != null) {
                   if(cur.key == key) {
                       return cur.val;
                   }
                   cur = cur.next;
               }
               return -1;//
           }

      Java中哈希表的示例分析

      Java中哈希表的示例分析

      Java中哈希表的示例分析

      public void resize(){
       
              Node[] newArray = new Node[2*this.array.length];
              for (int i = 0; i < this.array.length; i++){
                  Node cur = array[i];
                  Node curNext = null;
                  while (cur != null){
       
                      curNext = cur.next;
                      int index = cur.key % newArray.length;
                      cur.next = newArray[i];
                      newArray[i] = cur;
                      cur = curNext.next;
                      cur = curNext;
       
                  }
              }
              this.array = newArray;
          }

      7,完整代码

       class HashBucket {
       
           static class Node {
               public int key;
               public int val;
               public Node next;
       
               public Node(int key, int val) {
                   this.key = key;
                   this.val = val;
               }
           }
       
           private Node[] array;
           public int usedSize;
       
           public HashBucket() {
               this.array = new Node[10];
               this.usedSize = 0;
           }
       
           public void put(int key,int val) {
               //1、确定下标
               int index = key % this.array.length;
               //2、遍历这个下标的链表
               Node cur = array[index];
               while (cur != null) {
                   //更新val
                   if(cur.key == key) {
                       cur.val = val;
                       return;
                   }
                   cur = cur.next;
               }
               //3、cur == null   当前数组下标的 链表  没要key
               Node node = new Node(key,val);
               node.next = array[index];
               array[index] = node;
               this.usedSize++;
               //4、判断  当前 有没有超过负载因子
               if(loadFactor() >= 0.75) {
                   //扩容
                   resize();
               }
           }
       
           public int get(int key) {
               //以什么方式存储的  那就以什么方式取
               int index = key % this.array.length;
               Node cur = array[index];
               while (cur != null) {
                   if(cur.key == key) {
                       return cur.val;
                   }
                   cur = cur.next;
               }
               return -1;//
           }
       
       
           public double loadFactor() {
               return this.usedSize*1.0 / this.array.length;
           }
       
       
       
          public void resize(){
       
              Node[] newArray = new Node[2*this.array.length];
              for (int i = 0; i < this.array.length; i++){
                  Node cur = array[i];
                  Node curNext = null;
                  while (cur != null){
       
                      curNext = cur.next;
                      int index = cur.key % newArray.length;
                      cur.next = newArray[i];
                      newArray[i] = cur;
                      cur = curNext.next;
                      cur = curNext;
       
                  }
              }
              this.array = newArray;
          }
       
       
      }
      本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系bd@zhengruan.com
      作者最新文章
      编程开发 Java
      相关文章 更多
      精品专题 更多
      装机必备

      正软商城装机必备专区,精选办公、浏览器、安全防护、影音播放、压缩解压、设计创作和系统工具等电脑常用正版软件,帮助用户快速完成新电脑软件配置。

      Windows

      正软商城Windows软件专区,汇集适用于Windows电脑的办公、设计、安全防护、影音播放、开发工具和系统优化软件,提供软件介绍、系统要求、正版授权及购买下载服务。

      PDF教程

      正软商城PDF教程频道提供PDF编辑、转换、合并、拆分、压缩及格式处理方法,同时介绍常用PDF软件和工具的使用技巧。

      macOS软件

      正软商城macOS软件专区,精选适用于Mac电脑的办公、设计、影音、效率、开发和系统工具,提供软件功能介绍、macOS兼容版本、正版授权及购买下载服务。

      IOS软件

      正软商城iOS软件专区,精选适用于iPhone和iPad的办公、学习、影音、设计、效率及AI应用,提供功能介绍、适用设备、系统要求和正版获取方式等信息。

      AI

      正软商城AI软件专区,汇集AI写作、AI绘画、AI视频、AI办公、AI编程、AI翻译、智能客服和数据分析等人工智能工具,提供功能介绍、适用平台、收费方式及正版购买信息。

      Mac软件 更多
      Aperty macOS版
      Aperty macOS版

      Aperty 是 Skylum 推出的 AI 人像修图软件,支持自然肤质修饰、瑕疵处理、面部与身体调整、预设及批量同步。

      火山引擎 网页版
      火山引擎 网页版

      火山引擎是字节跳动旗下企业级云与AI服务平台。聚焦大模型核心能力,依托字节自研豆包多模态大模型,凭借火山方舟一站式平台,提供模型精调、推理部署、智能应用搭建等全链路服务,结合高性能AI算力,助力各行业快速落地大模型数字化与智能化应用。

      立刻MV 网页版
      立刻MV 网页版

      立刻MV 面向音乐人、内容创作者和品牌团队,帮助用户低成本完成歌曲 MV、歌词视频、AI 分镜、图生视频与最终合成。

      蛙蛙写作 网页版
      蛙蛙写作 网页版

      蛙蛙写作 AI 创作工具,覆盖小说、剧本、文案,一键生成文稿,打通文字转视频全流程,高效解决创作难题。

      讯飞智作 网页版
      讯飞智作 网页版

      讯飞智作是一款基于语音合成技术、虚拟人驱动技术与数字人形象声音构建能力的 AI 数字人音视频创作平台。

      超级简历WonderCV 网页版
      超级简历WonderCV 网页版

      超级简历WonderCV是面向应届生和AI小白的智能求职平台,覆盖简历、面试与职业规划。

      音述AI 网页版
      音述AI 网页版

      音述AI,是一个以“用声音述说故事”为核心的 AI 音乐创作与声音分享社区。

      AionClaw macOS版
      AionClaw macOS版

      AionClaw 是可在桌面端运行的任务型 AI 助手,通过数字专家与技能市场组合办公、创作、数据和开发能力。

      Loomy macOS版
      Loomy macOS版

      Loomy 是科大讯飞推出的桌面 AI 助手,可通过对话、任务与工作目录协助处理办公、内容创作和资料整理。

      AirBuddy 3 macOS版
      AirBuddy 3 macOS版

      AirBuddy 3 是面向 macOS 的蓝牙外设增强工具,可集中查看 AirPods、Beats 与苹果设备电量,提供快速连接、播放控制、电量提醒、桌面小组件和多台 Mac 外设接力等功能。

      AirServer macOS版
      AirServer macOS版

      AirServer macOS版可把 Mac 转换为无线投屏接收端,通过 AirPlay 或 Google Cast 接收手机、平板和电脑画面,并支持多设备同时连接、高清镜像及会话录制,适合家庭娱乐、课堂教学、会议演示和应用展示。

      AnyDesk macOS版
      AnyDesk macOS版

      AnyDesk macOS版是一款适用于远程办公、设备维护和客户支持的远程桌面工具,可连接并操作异地计算机,支持文件传输、无人值守访问、会话权限控制及跨平台协作。

      WINDOWS 更多
      讯飞绘文 网页版
      讯飞绘文 网页版

      讯飞绘文网页版是科大讯飞推出的AI图文创作与内容运营工具,覆盖热点选题、文章生成、稿件校对、智能配图、排版发布和数据复盘等环节,适合自媒体创作者及内容团队在线使用。

      Maya(Autodesk Maya) Windows版
      Maya(Autodesk Maya) Windows版

      Autodesk Maya 是面向影视、电视、动画和游戏行业的专业三维制作软件,集多边形与 NURBS 建模、角色绑定、关键帧和动作捕捉动画、Bifrost 特效模拟、材质开发及 Arnold 渲染于一体,

      Aperty Windows版
      Aperty Windows版

      Aperty 是 Skylum 推出的 AI 人像修图软件,支持自然肤质修饰、瑕疵处理、面部与身体调整、预设及批量同步。

      火山引擎 网页版
      火山引擎 网页版

      火山引擎是字节跳动旗下企业级云与AI服务平台。聚焦大模型核心能力,依托字节自研豆包多模态大模型,凭借火山方舟一站式平台,提供模型精调、推理部署、智能应用搭建等全链路服务,结合高性能AI算力,助力各行业快速落地大模型数字化与智能化应用。

      立刻MV 网页版
      立刻MV 网页版

      立刻MV 面向音乐人、内容创作者和品牌团队,帮助用户低成本完成歌曲 MV、歌词视频、AI 分镜、图生视频与最终合成。

      蛙蛙写作 网页版
      蛙蛙写作 网页版

      蛙蛙写作 AI 创作工具,覆盖小说、剧本、文案,一键生成文稿,打通文字转视频全流程,高效解决创作难题。

      讯飞智作 网页版
      讯飞智作 网页版

      讯飞智作是一款基于语音合成技术、虚拟人驱动技术与数字人形象声音构建能力的 AI 数字人音视频创作平台。

      超级简历WonderCV 网页版
      超级简历WonderCV 网页版

      超级简历WonderCV是面向应届生和AI小白的智能求职平台,覆盖简历、面试与职业规划。

      音述AI 网页版
      音述AI 网页版

      音述AI,是一个以“用声音述说故事”为核心的 AI 音乐创作与声音分享社区。

      AionClaw Windows版
      AionClaw Windows版

      AionClaw 是可在桌面端运行的任务型 AI 助手,通过数字专家与技能市场组合办公、创作、数据和开发能力。

      Loomy Windows版
      Loomy Windows版

      Loomy 是科大讯飞推出的桌面 AI 助手,可通过对话、任务与工作目录协助处理办公、内容创作和资料整理。

      AirServer Windows版
      AirServer Windows版

      AirServer Windows版可把电脑变成AirPlay、Google Cast和Miracast无线投屏接收端,适合会议演示、课堂教学及家庭大屏分享。发送设备通常无需另装客户端,并可同时接收和智能排列多个镜像会话。