哈希表（一）—— 闭散列 / 开放地址法的模拟实现

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已于 2023-01-13 21:46:02 修改 · 1.4k 阅读

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#哈希算法 #算法

于 2023-01-13 21:09:37 首次发布

文章介绍了哈希表的基础知识，包括使用哈希函数将值转换为数组索引，以及处理冲突的线性探测法。详细阐述了线性探测法的查找、插入和删除操作，并提及了二次探测法作为冲突解决的一种变体。此外，还讨论了处理字符串和自定义类型哈希的方法，如使用仿函数进行哈希计算。

哈希表的基本思路是通过某种方式将某个值映射到对应的位置，这里的采取的方式是除留余数法，即将原本的值取模以后再存入到数组的对应下标，即便存入的值是一个字符串，也可以根据字符串哈希算法将字符串转换成对应的ASCII码值，然后再取模。

如果某个位置已经存了其他数据，那么就需要找一个空闲位置来存放当前数据，我们把这种方式称为闭散列（或者开放地址法）。

3、细节处理：遇到string或者自定义类型如何处理

1、线性探测法

(1) 基本思路

如果当前位置已经存了其他数据，那就看下一个位置是否空着，如果空着就存，被占了就继续看下一个位置，每次检索的步长为1，这种方式检索方式称为“线性探测法”。

假设第 start 个位置已经存了其他数据，那么后续检索的位置是 start + i，i = 0,1,2 ...

(2) 哈希表数据存储结构

哈希表每个位置可以只存一个数据，也可以存键值对，除此之外，还需要加一个状态标记。以查找为例，查找时，一般是遇到空就停下来，如果在找到某个数之前就遇到了空，就会导致后面的数据遍历不到；如果全部遍历一遍，效率太低。

因此，我们可以为表中的每个数据添加状态标记，只要不是 EMPTY 状态，就一直搜索。

enum Status
{
    EXIST,
    EMPTY,
    DELETE
};

template <class K, class V>
struct HashData
{
    pair<K, V> _kv;
    Status _status = EMPTY;     // 初始化缺省为 EMPTY
};

(3) 查找实现

HashData<K, V> *Find(const K &key)
{
    if (_tables.size() == 0)
    {
        return nullptr;
    }

    HashFunc hf;
    size_t start = hf(key) % _tables.size();    // 这里的 size() 是哈希表的有效数据个数
    size_t i = 0;
    size_t index = start;
    // 线性探测 or