什么是哈希冲突

在哈希表（Hash Table）中，哈希函数的作用是将输入的键（Key）映射到哈希表中的一个索引位置，以便快速访问数据。哈希冲突（Hash Collision）指的是：两个不同的键经过哈希函数计算后，得到了相同的哈希值（即映射到了哈希表中的同一个索引位置）。

举个例子：

假设哈希函数为 hash(key) = key % 5（取余运算）：

• 当 key = 3 时，hash(3) = 3 % 5 = 3
• 当 key = 8 时，hash(8) = 8 % 5 = 3

这里，3 和 8 是不同的键，但哈希值都是 3，就发生了哈希冲突。

为什么会发生哈希冲突？

哈希表的容量是有限的（比如大小为 n），而可能的键的范围通常远大于 n（甚至是无限的，比如字符串可以有任意长度）。根据鸽巢原理（如果有 n 个鸽巢和 n+1 只鸽子，至少有一个鸽巢里有两只鸽子），当插入的键数量超过哈希表容量时，必然会出现冲突。

如何解决哈希冲突？

常见的解决方法有两种：

1. 开放寻址法（Open Addressing）
   当发生冲突时，通过某种规则（如线性探测、二次探测、双重哈希等）在哈希表中寻找下一个空闲位置存储数据。例如，线性探测会依次检查下一个索引 i+1, i+2, ... 直到找到空位。

2. 链地址法（Chaining）
   哈希表的每个索引位置不直接存储数据，而是指向一个链表（或其他数据结构）。当冲突发生时，新数据会被插入到对应索引的链表中。查询时，需要遍历链表找到目标键。

实际应用中，链地址法更为常用（如 Java 的 HashMap、Python 的字典等），因为它实现简单且对哈希表的负载因子（存储元素数 / 容量）不敏感。

哈希冲突是哈希表设计中不可避免的问题，合理的冲突解决策略能保证哈希表的高效性。