关于hash冲突的初步理解
Hash冲突
什么是哈希冲突
理解哈希函数
关键字和它在表中存储位置之间存在一种函数关系。这个函数我们称为为哈希函数。
hash:散列、杂凑
就是把任意长度的输入,通过散列算法,变成固定长度的输出,这种是一种压缩映射.
那么在这种情况下,不同的输入可能会产生相同的散列值,即这种状况下他们对应的哈希数的值是相同的,因为值相同所以不可能由散列值确定唯一的输入值,这种情况就是哈希冲突
键(key)经过hash函数得到的结果作为地址去存放当前的键值对(key-value)(hashmap的存值方式),但是却发现该地址已经有值了,就会产生冲突。这个冲突就是hash冲突了。
换句话说就是:如果两个不同对象的hashCode相同,这种现象称为hash冲突。
解决哈希冲突
有以下的方式可以解决哈希冲突:
- 开放定址法
- 再哈希法
- 链地址法
- 建立公共溢出区
开放定址法
这种方法的意思是:当关键字key的哈希地址p=H(key)出现冲突时,以p为基础,产生另一个哈希地址p1,如果p1仍然冲突,再以p为基础,产生另一个哈希地址p2,…,直到找出一个不冲突的哈希地址pi ,将相应元素存入其中。
- 线性探测再散列
当发生冲突的时候,顺序的查看下一个单元 - 二次(平方)探测再散列
当发生冲突的时候,在表的左右进行跳跃式探测 - 伪随机探测再散列
建立一个伪随机数发生器,并给一个随机数作为起点
再hash法
这种方式是同时构造多个哈希函数,当产生冲突时,计算另一个哈希函数的值。
这种方法不易产生聚集,但增加了计算时间。
链地址法
将所有哈希地址相同的都链接在同一个链表中 ,因而查找、插入和删除主要在同义词链中进行。链地址法适用于经常进行插入和删除的情况。
hashmap就是用此方法解决冲突的。
建立一个公共溢出区
将哈希表分为基本表和溢出表两部分,凡是和基本表发生冲突的元素,一律填入溢出表。
优缺点
开放散列(open hashing)/ 拉链法(针对桶链结构)
优点:
- 在总数频繁变动的时候可以节省开销,避免了动态调整;
- 记录存储在节点里,动态分布,避免了指针的开销
- 删除时候比较方便
缺点:
- 因为存储是动态的,所以在查询的时候跳转需要更多的时间的开销
- 在key-value可以预知,以及没有后续增改操作时候,封闭散列性能优于开放散列
- 不容易序列化
封闭散列(closed hashing)/ 开放定址法
优点:
- 容易序列化
- 如果可以预知数据总数,可以创建完美哈希数列
缺点:
- 存储的记录数目不能超过桶组数,在交互时候会非常麻烦
- 使用探测序列,计算时间成本过高
- 删除的时候比较麻烦
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