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准备:希哈表基础理论

哈希表基础理论

哈希表

1.哈希表（英文名字为Hash table又名散列表)哈希表是根据关键码的值而直接进行访问的数据结构。

2.其实数组就是一张哈希表，哈希表中关键码就是数组的索引下标，然后通过下标直接访问数组中的元素

3.一般哈希表都是用来快速判断一个元素是否出现集合里，如要查询一个学生名字是否在这个学校，把这所学校里学生的名字都存在哈希表里，在查询的时候通过索引直接就可以知道这位同学在不在这所学校里了。

哈希函数

1.把学生的姓名直接映射为哈希表上的索引，就涉及到哈希函数了

2.但仍存在问题哈希表就是一个数组，如果学生的数量大于哈希表的大小，此时就算哈希函数计算的再均匀，也避免不了会有几位学生的名字同时映射到哈希表同一个索引下标的位置，接下来哈希碰撞登场

242.有效的字母异位词

(1)题目描述:

(2)解题思路:

class Solution {
public:
    bool isAnagram(string s, string t) {
        int record[26] = {0};
        for (int i = 0; i < s.size(); i++) {
            // 并不需要记住字符a的ASCII，只要求出一个相对数值就可以了
            record[s[i] - 'a']++;
        }
        for (int i = 0; i < t.size(); i++) {
            record[t[i] - 'a']--;
        }
        for (int i = 0; i < 26; i++) {
            if (record[i] != 0) {
                // record数组如果有的元素不为零0，说明字符串s和t 一定是谁多了字符或者谁少了字符。
                return false;
            }
        }
        // record数组所有元素都为零0，说明字符串s和t是字母异位词
        return true;
    }
};

(3)总结:

1.定义一个数组叫做record用来记录字符串s里字符出现的次数。需要把字符映射到数组也就是哈希表的索引下标上，因为字符a到字符z的ASCII是26个连续的数值，所以字符a映射为下标0，相应的字符z映射为下标25。

2.注意使用数组来做哈希的题目，是因为题目都限制了数值的大小。

4.两个数组的交集

(1)题目描述:

(2)解题思路:

1.使用set

class Solution {
public:
    vector<int> intersection(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2) {
        unordered_set<int> result_set; // 存放结果，之所以用set是为了给结果集去重
        unordered_set<int> nums_set(nums1.begin(), nums1.end());
        for (int num : nums2) {
            // 发现nums2的元素 在nums_set里又出现过
            if (nums_set.find(num) != nums_set.end()) {
                result_set.insert(num);
            }
        }
        return vector<int>(result_set.begin(), result_set.end());
    }
};

2. 返回值：如果 find 方法找到了 num，它会返回一个指向该元素的迭代器（iterator）迭代器是一个指针，指向集合中找到的元素。如果 find 方法没有找到 num，它会返nums_set.end()，这是一个特殊的迭代器，指向集合的“结束”位置，即集合中最后一个元素之后的位置。

3.题目稍微改动一下，有范围后可以使用数组来做哈希表

(3)总结:

1.这道题目没有限制数值的大小，无法使用数组来做哈希表。而且如果哈希值比较少、特别分散、跨度非常大，使用数组就造成空间的极大浪费。此时就要使用另一种结构体了，set

2.将nums1进行处理放到哈希表中再依次遍历nums2中元素在哈希表中是否出现过，若出现过再把数放入result集合中

3.选择unordered_set可以自动帮我们去重

5.快乐数

(1)题目描述:

(2)解题思路:

class Solution {
public:
    // 取数值各个位上的单数之和
    int getSum(int n) {
        int sum = 0;
        while (n) {
            sum += (n % 10) * (n % 10);
            n /= 10;
        }
        return sum;
    }
    bool isHappy(int n) {
        unordered_set<int> set;
        while(1) {
            int sum = getSum(n);
            if (sum == 1) {
                return true;
            }
            // 如果这个sum曾经出现过，说明已经陷入了无限循环了，立刻return false
            if (set.find(sum) != set.end()) {
                return false;
            } else {
                set.insert(sum);
            }
            n = sum;
        }
    }
};

(3)总结:

1.题目中说了会无限循环，那就是说求和过程中sum会重复出现

2.使用哈希法，来判断这个sum是否重复出现，如果重复了就是return false，否则一直找到sum为1然后停止，判断sum是否重复出现就可以使用unordered_set。

6.两数之和

(1)题目描述:

（2）开始想法：

1.四个重点：

为什么会想到用哈希表
哈希表为什么用map
本题map是用来存什么的
map中的key和value用来存什么的

(3)解题思路:

class Solution {
public:
    vector<int> twoSum(vector<int>& nums, int target) {
        std::unordered_map <int,int> map;
        for(int i = 0; i < nums.size(); i++) {
            // 遍历当前元素，并在map中寻找是否有匹配的key
            auto iter = map.find(target - nums[i]); 
            if(iter != map.end()) {
                return {iter->second, i};
            }
            // 如果没找到匹配对，就把访问过的元素和下标加入到map中
            map.insert(pair<int, int>(nums[i], i)); 
        }
        return {};
    }
};