算法 中的 散列表（哈希表）

散列表又叫做哈希表（Hash Table），是一种提供了键（Key）值（Value）映射关系的一种数据结构。

只要给出一个Key值，就可以快速匹配出Value值。正是因为这个特性，比如有一本词典，它就可以给出一个单词，去快速找出它的解释。

 

什么是哈希函数？

首先，因为前面说过，数组的查询效率是最快的，数组可以根据数组的下标，直接对元素进行随机访问，所以，散列表想要查询快的话，其本质也是一个数组。

但是，对数组进行查询，需要的是数组下标，可这个数组下标怎么看都不像是传入的Key，因为key不仅可以用数字，也可用字符串，所以我们需要一个函数来将它们做转换，这个函数就叫做哈希函数。

像这张图，传入一个key3去为了找到value3，直接找是找不到的，中间经过哈希函数的转化，将key就变成了value3的数组下标，然后将value3返回。

 

散列表：写操作

哈希冲突

首先将写入的这组数据的Key通过哈希函数转化成数组的下标，比如说3。

现在数组下标为3的位置没有元素，就将该元素放入这个数组。

如果再来一个key，通过哈希函数也转化成了下标为3的数组位置，这就叫做哈希冲突。

 

解决哈希冲突的两个方法

1. 开放寻址法

 数组中已经有了其他元素后，那就向后移动一位，看看下标为4的地方有没有元素，如果没有元素，就插入；如果有元素就继续向后寻址一位，直到没有元素的位置，然后插入。

这里很显然下一个位置没有元素，所以直接插入。

 

2. 链表法

这里的HashMap数组不仅仅是一个entry对象，还将作为一个链表的头节点。

如果刚才的情况，那只需要将entry对象的next指针指向它的下一个节点即可，如果再继续冲突，还将新元素继续插入对应链表。

 

散列表：读操作

比如说还是读这同个下标有两个元素的数组。

如果当key转化为数组的下标为3，先找到entry，发现entry的key无法与之相对应，则继续顺着next指针继续往链表的下一个元素寻找，找到entry，key与要查找的key相匹配，则停止，所以就返回entry2的value值。

 

散列表：扩容

扩容条件

HashMap.Size >= Capacity * LoadFactor

其中：

HashMap.Size：放入HashMap元素的个数；

Capacity：HashMap的当前长度；

LoadFactor：HashMap的负载因子，默认0.75f。

 

扩容方式

首先要创建一个新的空数组，其长度是原来的两倍。

最后又把原来的entry重新哈希到了新的数组中，因为数组的长度被扩大了，所以哈希的规则也随之改变了，元素的排列也比以前更松散了。