哈希表

（转自leetcode，https://leetcode-cn.com/leetbook/read/hash-table/xh8uld/）

哈希表的原理：

哈希表的关键思想是使用哈希函数将键映射到存储桶。更确切地说，

1.当咱们插入一个新的键时，哈希函数将决定该键应该分配到哪一个桶中，并将该键存储在相应的桶中；
2.当咱们想要搜索一个键时，哈希表将使用相同的哈希函数来查找对应的桶，并只在特定的桶中进行搜索。

 

咱们使用 y = x ％ 5 做为哈希函数。让咱们使用这个例子来完成插入和搜索策略：

1.插入：咱们经过哈希函数解析键，将它们映射到相应的桶中。
例如，1987 分配给桶 2，而 24 分配给桶 4。
2.搜索：咱们经过相同的哈希函数解析键，并仅在特定存储桶中搜索。
若是咱们搜索 1987，咱们将使用相同的哈希函数将1987 映射到 2。所以咱们在桶 2 中搜索，咱们在那个桶中成功找到了 1987。
例如，若是咱们搜索 23，将映射 23 到 3，并在桶 3 中搜索。咱们发现 23 不在桶 3 中，这意味着 23 不在哈希表中。

 

哈希表的设计：

1.哈希函数

哈希函数是哈希表中最重要的组件，该哈希表用于将键映射到特定的桶。在上一篇文章中的示例中，咱们使用 y = x % 5 做为散列函数，其中 x 是键值，y 是分配的桶的索引。

散列函数将取决于键值的范围和桶的数量。

下面是一些哈希函数的示例：

 

 

2.冲突解决

理想状况下，若是咱们的哈希函数是完美的一对一映射，咱们将不须要处理冲突。不幸的是，在大多数状况下，冲突几乎是不可避免的。例如，在咱们以前的哈希函数（y  =  x ％ 5）中，1987 和 2 都分配给了桶 2，这是一个冲突。

冲突解决算法应该解决如下几个问题：

如何组织在同一个桶中的值？
若是为同一个桶分配了太多的值，该怎么办？
如何在特定的桶中搜索目标值？
根据咱们的哈希函数，这些问题与桶的容量和可能映射到同一个桶的键的数目有关。

让咱们假设存储最大键数的桶有 N 个键。

一般，若是 N 是常数且很小，咱们能够简单地使用一个数组将键存储在同一个桶中。若是 N 是可变的或很大，咱们可能须要使用高度平衡的二叉树来代替.。