1.简介
哈希表(Hash Table)是一种常用的数据结构,用于实现键值对之间的映射关系。它基于哈希函数(Hash Function)来快速定位和访问数据,具有高效的查找、插入和删除操作。
以下是哈希表的理论基础:
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哈希函数:哈希表的核心在于哈希函数。哈希函数接受一个键(key)作为输入,并将其映射到一个固定大小的整数值,该值称为哈希码(hash code)。好的哈希函数应当具有以下特点:
- 易于计算:哈希函数应当能够快速计算出哈希码。
- 均匀分布:哈希函数应当使不同的键均匀地映射到哈希表中的不同位置,以减少冲突。
- 最小冲突:尽可能避免不同的键映射到相同的哈希码,从而减少冲突。
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解决冲突:由于哈希函数的限制,不同的键可能映射到相同的哈希码,导致冲突。解决冲突的常见方法包括:
- 链地址法(Chaining):将冲突的键值对存储在同一个位置上,并使用链表、树等数据结构来处理碰撞。
- 开放寻址法(Open Addressing):在发生冲突时,通过探测序列来寻找下一个可用的位置。
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时间复杂度:哈希表的查找、插入和删除操作的平均时间复杂度为 O(1),即常数时间复杂度。但在最坏情况下,时间复杂度可能会达到 O(n),取决于哈希函数的质量和解决冲突的方法。
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空间利用率:哈希表可以提供高效的空间利用率,因为它根据哈希码直接定位数据的存储位置,而不需要像数组那样按顺序存储。
2.例题
两数之和
示例 1:
输入:nums = [2,7,11,15], target = 9 输出:[0,1]