28、Ruby 数据结构与算法：哈希集合深入解析

Ruby 数据结构与算法：哈希集合深入解析

1. 哈希基础概念

哈希是一种非常高效的技术，它为插入、删除和搜索键值对集合提供了近乎 O(1) 时间复杂度的算法。这使得哈希成为实现映射（Maps）和集合（Sets）的理想选择。

在哈希表中，当两个或多个键被映射到同一位置时，就会发生冲突。此时需要采取一些措施来解决冲突，确保包含冲突键的记录能够存储在表中。例如，如果随机向一个有 365 个位置的哈希表中添加 50 个值，根据相关数据，至少发生一次冲突的概率为 0.97。

使用除法哈希函数时，哈希表的合适大小是一个不接近 2 的幂的质数。哈希表的负载因子是表中键值对的数量与表大小的比值。在开放寻址法中，负载因子不能超过 1；而在链地址法中，由于每个位置实际上可以存储多个键值对，负载因子可以超过 1。

以下是一些哈希相关概念的总结表格：
| 概念 | 描述 |
| ---- | ---- |
| 冲突 | 两个或多个键被映射到哈希表的同一位置 |
| 冲突解决 | 处理冲突的措施，使冲突键的记录能存储在表中 |
| 合适的哈希表大小 | 不接近 2 的幂的质数 |
| 负载因子 | 键值对数量与表大小的比值 |

2. 哈希表类

哈希表旨在通过键的哈希值来存储键值对。因此，哈希表类必须对键和值的类型具有通用性，并且具备实现映射所需的操作。

以下是一个 HashTable 类的 UML 图所对应的方法说明：
- table_size() ：返回表的槽位数量。
- size()