哈希表set,map

已于 2023-02-11 21:50:24 修改
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分类专栏： 数据结构与算法 文章标签： 数据结构
于 2023-02-05 14:03:03 首次发布
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本文介绍了哈希表的基础知识，包括哈希函数和解决哈希碰撞的方法。讨论了数组、set、map作为哈希容器的区别，指出unordered_set和unordered_map在处理无序元素时的优势。通过实例解析了如何利用哈希表解决快乐数判断、两数之和、三数之和以及子串拼接问题，强调了哈希表在快速查找和去重中的作用。

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哈希表基础要点

hash table : 根据键值(key)查找value。哈希函数，哈希碰撞问题解决->拉链法/线性探测法。

数组/set/map是常用的哈希容器，因此定义时要指定元素类型。区别为：

首先，通过将键值映射到数组下标，数组可以当做哈希表使用，但下标值不宜太大，过大的下标意味着要申请很多空间，极易造成浪费。

set在c++的标准中又定义了3种模板：set<>,mulitset<>,unordered_set<>。unordered_set底层实现为哈希表，元素是无序的，因此从构建和查找都是最简便的，处理无序元素时作为首选。set和multiset是有序的集合，构建时消耗更多资源。

map结构为：map<key, value>，也分为map<>,multimap<>，unordered_map<>。unordered_map是首选。

更多的实现知识后面再补充。

问题：给定一个正整数n，判断n是否为快乐数，原则为：将n的各个位上的数的平方相加记为sum，循环这个步骤，直到sum=1，为快乐数；或者循环下去，不是快乐数。

要求解这个问题，需要解决其中两个步骤，1.计算sum，sum的计算比较好解决。2.如何判断是否陷入无限循环？在步骤1中，从一个旧的sum计算出一个新sum，循环中会出现很多个sum记录，如果出现重复的sum值，则意味着进入了无线循环。因此需要一个容器来记录出现过的sum值，这个容器要求能够快速查找，不重复࿰

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给定一个序列，你需要从中判断出一个元素是否存在。暴力做法时间为 O(n)。排序后二分做法的时间复杂度为 O(log)如果将元素当作下标来存储，也就是 cnt[alil]＝ 1 表示 a([i]存在，时间复杂度为 O(1)，空间复杂度会很高。集合便是查找某个元素的复杂度为 O(1)的数据结构。其通过一个特殊的哈希函数，将数字映射到某一个位置。查找时通过该哈希函数我们就可以快速找到，一般计算出的哈希函数值不会超过元素个数。
哈希表：数组、set、map作哈希表
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其中：i = 1,2,3…假设要存储某家公司员工登记表，如果用手机号作为关键字，那么极有可能前7位都是 相同的，那么我们可以选择后面的四位作为散列地址，如果这样的抽取工作还容易出现 冲突，还可以对抽取出来的数字进行反转(如1234改成4321)、右环位移(如1234改成4123)、左环移位、前两数与后两数叠加(如1234改成12+34=46)等方法。首先，我们需要明确一点，由于我们哈希表底层数组的容量往往是小于实际要存储的关键字的数量的，这就导致一个问题，冲突的发生是必然的，但我们能做的应该是尽量的。
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顺序结构以及平衡二叉搜索树结构中，在查找一个元素时需要经过比较。顺序查找时间复杂度为O(N)，平衡二叉搜索树查找时间复杂度为O(log_2N)。理想的搜索方法便是不经过任何比较，通过常数次的操作从表中得到搜索的元素。如果构造一种存储结构，如果某种函数使元素的存储位置与它存储的元素之间形成一种映射关系，那么在查找中可以通过该函数很快找到搜索元素。该方式称为哈希(散列)方法，哈希方法使用的转换函数称为哈希函数， 构造出来的数据结构称为哈希表。
探索哈希表：C++中的实现与操作详解【Map、Set、数据结构】
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【代码随想录】【哈希表】set结构
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如果哈希值比较少、特别分散、跨度非常大，使用数组就造成空间的极大浪费。c++ stl容器set成员函数:begin()–返回指向第一个元素的迭代器c++ stl容器set成员函数:clear()–清除所有元素c++ stl容器set成员函数:count()–返回某个值元素的个数c++ stl容器set成员函数:empty()–如果集合为空，返回truec++ stl容器set成员函数:end()–返回指向最后一个元素的迭代器。
哈希表——set（查重）
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哈希表——hashset / hashmap
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哈希表 哈希表是一种使用哈希函数组织数据，以支持快速插入和搜索的数据结构。 有两种不同类型的哈希表：哈希集合和哈希映射。 哈希集合是集合数据结构的实现之一，用于存储非重复值。 哈希映射是映射 数据结构的实现之一，用于存储(key, value)键值对。 在标准模板库的帮助下，哈希表是易于使用的。大多数常见语言（如Java，C ++ 和 Python）都支持哈希集合和哈希映射。 通过选择合适的哈希函数，哈希表可以在插入和搜索方面实现出色的性能。 哈希表的原理 正如我们在介绍中提到的，哈希表是一种数据结构，
hash_map 与 hash_set 详解
zskylark的专栏
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<br /> 1 数据结构：hash_map原理<br />这是一节让你深入理解hash_map的介绍，如果你只是想囫囵吞枣，不想理解其原理，你倒是可以略过这一节，但我还是建议你看看，多了解一些没有坏处。<br />hash_map基于hash table（哈希表）。 哈希表最大的优点，就是把数据的存储和查找消耗的时间大大降低，几乎可以看成是常数时间；而代价仅仅是消耗比较多的内存。然而在当前可利用内存越来越多的情况下，用空间换时间的做法是值得的。另外，编码比较容易也是它的特点之一。<br />其基本原理是：
哈希表(HashMap、HashSet)
wuweixiaoyue的博客
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是个存储结构：可以让我们一次从表中直接拿到想要的元素，时间复杂度为O(1)为什么能实现O(1)：通过哈希(散列)方法，使元素的存储位置和它的关键码之间建立一一映射的关系如果想要存取元素，都是利用哈希(散列)方法 + 关键码，从而计算出index位置，然后进行操作（怎么放的就怎么给它取出来哈希函数示例：此时写着容量是1000，但实际上是2次幂数，容量为1024。
5哈希表-set/数组
sueong的博客
03-31 1200
在C++中，set 和 map 分别提供以下三种数据结构，其底层实现以及优劣如下表所示 参考：https://programmercarl.com/%E5%93%88%E5%B8%8C%E8%A1%A8%E7%90%86%E8%AE%BA%E5%9F%BA%E7%A1%80.html#%E5%93%88%E5%B8%8C%E5%87%BD%E6%95%B0 242. 有效的字母异位词 给定两个字符串 s 和 t ，编写一个函数来判断 t 是否是 s 的字母异位词。 注意：若 s 和 t 中每个字符出现的次数
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nodes=set() 创建一个哈希表nodes存放链表节点 nodes.add(pHead) 将pHead节点加入nodes哈希表
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集合 简介set ：set对象是由hashable 对象所组成的无序集合，set对象的每一个元素要求可进行哈希运算，set 会对内部元素进行去重，每个元素在同一个set 中只会出现一次，由于set对象可变性，所以set 对象自身不可哈希。frozenset ： frozenset 对象可以看成一个不可变set对象，是一个可哈希对象，可以最为frozenset、set 的元素或 dict 的 key...
哈希表：数组，set，map
weixin_52958292的博客
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哈希法有三种数据结构：数组，set(集合)，map(映射)
java哈希表SET
03-31
### Java 中哈希表与 Set 的实现及用法 #### 1. 哈希表的基本概念 Java 中的哈希表是一种基于键值对的数据结构，它利用哈希函数来映射键到特定的位置上，从而支持高效的插入、删除和查找操作。这种数据结构的核心在于如何设计合理的哈希函数以及处理可能发生的哈希冲突[^1]。 #### 2. 哈希表的工作原理 当向哈希表中插入一个键值对时，会先调用键对象的 `hashCode()` 方法获取其哈希码，再通过某种算法将其转换为数组索引位置。如果多个不同的键被映射到了同一个索引位置，则会发生哈希冲突。解决这一问题通常采用链地址法或开放寻址法等策略[^4]。 以下是使用 HashMap 插入和查询的一个简单例子： ```java import java.util.HashMap; public class Example { public static void main(String[] args) { HashMap<String, Integer> map = new HashMap<>(); map.put("Alice", 25); map.put("Bob", 30); System.out.println(map.get("Alice")); // 输出 25 } } ``` #### 3. HashSet 的基本概念 `HashSet` 是一种不保存重复元素的集合类型，在内部实际上是通过 `HashMap` 来实现的。每当尝试向 `HashSet` 添加新元素时，都会检查该元素是否已经存在；这一步骤依赖于元素自身的 `equals()` 和 `hashCode()` 方法[^3]。 下面是一个简单的 `HashSet` 使用案例： ```java import java.util.HashSet; public class ExampleSet { public static void main(String[] args) { HashSet<Integer> set = new HashSet<>(); set.add(1); set.add(2); set.add(2); // 不会产生任何效果，因为不允许重复 System.out.println(set.size()); // 输出 2 } } ``` #### 4. 关于 hashCode() 的重要性 为了使自定义类的对象能够在基于哈希的集合（如 `HashMap`, `HashSet`）中正常工作，必须重写 `hashCode()` 和 `equals()` 方法。这是因为这些集合依靠这两个方法判断两个对象是否相等并决定它们应存放在哪里[^2]。 例如，考虑如下代码片段展示了一个未正确覆盖上述两者的潜在风险： ```java class Person { private String name; public Person(String name){ this.name = name; } @Override public boolean equals(Object o){ if(o instanceof Person && ((Person)o).name.equals(this.name)){ return true; } return false; } // 如果忘记提供此方法... } // 测试部分省略... ``` 这里如果没有适当定义 `hashCode()` 函数的话，即使实现了 `equals()` 判断逻辑也无济于事——由于默认继承自 Object 类的行为可能导致完全不一样的散列值分配给实际上应该视为同一实体的不同实例们之间相互独立对待起来。 ---
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