python数据结构——哈希实现字典（map）

最新推荐文章于 2025-06-26 13:17:57 发布

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最新推荐文章于 2025-06-26 13:17:57 发布 · 910 阅读

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#python数据结构 #哈希表

本文探讨如何使用哈希表和分离链表实现Python字典。内容包括哈希表的原理，以及通过分离链表解决哈希冲突的方法。详细介绍了查找、新建/修改和删除操作，并提供了线性探测的实现方式，利用哨兵来优化操作过程。

前言

上一篇我们尝试使用未排序列表实现了字典，懂的都懂确实效果不好。
这次我们来尝试一下使用哈希表来做，那么就先复习一下哈希的内容吧
在这里插入图片描述

实现

我们的字典，需要先import两个东西

from collections import MutableMapping
from random import randrange

第一个是我们字典的基类，第二个是方便生成随机数

class MapBase(MutableMapping):
    """lightweight composite to store key-value pairs as map items"""
    # 重构了一些基本方法
    class _Item():
        __slots__ = '_key', '_value'
        def __init__(self,k,v):
            self._key = k
            self._value = v
        def __eq__(self,other):
            return self._key == other._key
        def __ne__(self,other):
        	# 注意相等和不等的比较方式是不一样的！
            return not(self==other)
        def __lt__(self,other):
            return self._key < other._key

# 基于哈希表的dict
class HashMapBase(MapBase):
    """abstract base class for map using hash-table with MAD compression"""
    def __init__(self, cap=11, p = 109345121):
        """create an empty hash-table map"""
        self._table = cap*[None]
        # 含有的元素个数
        self._n = 0
        self._prime = p
        self._scale = 1+randrange(p-1)
        self._shift = randrange(p)
    def _hash_function(self,k):
        # 调用内部的hash函数，进行二次哈希，返回哈希码
        return (hash(k)*self._scale+self._shift) % self._prime % len(self._table)