java哈希表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

java哈希表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)哈希表（HashTable），也叫散列表，是根據(jù)關(guān)鍵碼值(Key-Value)進(jìn)行直接訪問(wèn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。它通過(guò)把關(guān)鍵碼值映射到表中一個(gè)位置來(lái)訪問(wèn)記錄，以加快查找的速度。哈希表的發(fā)明人是美國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)家哈夫曼(Huffman)。

哈希表的優(yōu)點(diǎn)是查找、插入、刪除等操作的時(shí)間復(fù)雜度都很低，一般情況下為O(1)，在最壞情況下可以為O(n)，但這種情況相對(duì)較少發(fā)生。因此，哈希表被廣泛地應(yīng)用在高速存儲(chǔ)和查找數(shù)據(jù)的場(chǎng)合。

哈希表的主要思想是將關(guān)鍵碼值映射到表中的位置上。具體的方法有以下兩種：

1.直接定址法

直接定址法就是通過(guò)某種算法直接將關(guān)鍵碼值映射到表中的一個(gè)位置上。映射規(guī)則一般為：hash(Key)=Key%size，其中size為哈希表的大小（通常是一個(gè)質(zhì)數(shù)），%為取余操作。具體實(shí)現(xiàn)如下：

```

intHash(intkey,intsize){

returnkey%size;

}

```

2.除留余數(shù)法

除留余數(shù)法是將關(guān)鍵碼值除以某個(gè)數(shù)，然后將余數(shù)作為哈希地址。具體實(shí)現(xiàn)如下：

```

intHash(intkey,intsize){

returnkey%size;

}

```

哈希表的實(shí)現(xiàn)方式有兩種：數(shù)組實(shí)現(xiàn)和鏈表實(shí)現(xiàn)。

1.數(shù)組實(shí)現(xiàn)

數(shù)組實(shí)現(xiàn)的哈希表是比較簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)方式，它的底層是一個(gè)一維數(shù)組。數(shù)組的每個(gè)元素都是一個(gè)鏈表，存放具有相同哈希值的元素，如下圖所示：


當(dāng)要插入一個(gè)元素時(shí)，首先通過(guò)哈希函數(shù)得到它的哈希值，然后將它插入到對(duì)應(yīng)位置上的鏈表中。如果哈希值沖突了，就在該位置的鏈表尾部繼續(xù)插入該元素。當(dāng)要查找一個(gè)元素時(shí)，首先也是通過(guò)哈希函數(shù)得到它的哈希值，然后在對(duì)應(yīng)位置的鏈表中查找該元素。刪除一個(gè)元素時(shí)，也是首先通過(guò)哈希函數(shù)得到它的哈希值，然后在對(duì)應(yīng)位置的鏈表中刪除該元素。

數(shù)組實(shí)現(xiàn)的哈希表在查找、插入和刪除操作上都有著很好的性能，尤其是在數(shù)據(jù)較少的情況下。但是，當(dāng)數(shù)據(jù)量較大時(shí)，鏈表的長(zhǎng)度就會(huì)變得很長(zhǎng)，這時(shí)查找、插入和刪除操作的時(shí)間復(fù)雜度就會(huì)變?yōu)镺(n)，效率大大降低。

2.鏈表實(shí)現(xiàn)

鏈表實(shí)現(xiàn)的哈希表是將每個(gè)元素作為一個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)哈希值對(duì)應(yīng)一個(gè)鏈表。如下圖所示：


當(dāng)要插入一個(gè)元素時(shí)，首先通過(guò)哈希函數(shù)得到它的哈希值，然后遍歷對(duì)應(yīng)位置的鏈表，如果鏈表中沒(méi)有該元素，則將該元素插入到鏈表中。查找一個(gè)元素時(shí)，也是首先通過(guò)哈希函數(shù)得到它的哈希值，然后在對(duì)應(yīng)位置的鏈表中查找該元素。刪除一個(gè)元素是，同樣需要在對(duì)應(yīng)位置的鏈表中刪除該元素。

鏈表實(shí)現(xiàn)的哈希表對(duì)于數(shù)據(jù)量較大的情況也有著較好的性能，查找、插入和刪除操作的時(shí)間復(fù)雜度都是O(1)。但是，它進(jìn)行數(shù)據(jù)擴(kuò)充時(shí)需要重新構(gòu)建哈希表，這個(gè)過(guò)程比較費(fèi)時(shí)。

總之，哈希表是一種快速查找、插入和刪除元素的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它的核心思想是將關(guān)鍵碼值映射到表中的位置上。哈希表