- 哈希表(HashTable)概述
哈希表本质上一种顺序结构的数组。通过设定的散列函数,将关键字映射到一个有限的地址区间(如数组的角标),
然后将value存储在地址中。
注意区分哈希算法 和 哈希表的算法
哈希算法
密码学基础,比较常用的有MD5和SHA,就是不可逆和无冲突。
所谓不可逆,就是当你知道x的HASH值,无法求出x; 所谓无冲突,就是当你知道x,无法求出一个y, 使x与y的HASH值相同。 将任意长度的二进制值映射为较短的固定长度的二进制值,这个小的二进制值称为哈希值。 哈希值是一段数据唯一且极其紧凑的数值表示形式。
HashCode
hashCode是jdk根据对象的地址或者字符串或者数字算出来的int类型的数值
- 散列函数(根据关键字 ,以数据均匀分布在定长数组中为目的的函数)
- 除法散列 (key mod TableSize)
- 取模运算,表的Size最好为素数。
- 效率比较低。
- 当key是字符串的时候,一般是把字符串中子粗的ASCII码相加
- 霍纳散列 (字符串)
- 霍纳规则是采用最少的乘法运算策略,求多项式A(x) = anxn+ an-1xn-1+...+ a1x + a0在x0处的值,该规则是A(x0)=(...((anx0+ an-1)x0+...+ a1)x0+ a0)
- ∑ (KeySize - 1) Key[KeySize - i -1]32`2
- Fibonacci散列(0,1,1,2,3,5,8...)
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对于16位整数而言,这个乘数是40503
对于32位整数而言,这个乘数是2654435769 对于64位整数而言,这个乘数是11400714819323198485 - index = (value * 2654435769) >> 28
- Fibnacci散列是平方散列法的优化,解决了数据过大导致的内存溢出,利用了黄金分割数(一知半解0.0) 乘法和位运算比取模运算效率高
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4.JDK 1.8 HashMap中的散列算法。
1.hashCode() //调用本地方法生成int类型的hashCode
public native int hashCode()
2.hash() //java 8 中对哈希值的优化函数,为了防止某些不太好的散列函数。
static int hash(Object key) { int h; return (key == null )?0 :(h = key.hashCode()) ` (h >> 16) ; }
3.indexFor() 哈希值和数组长度-1进行&操作,得到数组角标。
staitc int indexFor(int h,int length) { return h & length -1; }
- 散列冲突(拉链法,开放定址法,再散列)
- 扩展哈希表
- Java-HashMap源码分析
//哈希表内部的HashMapEntry,是一个节点类型 static class HashMapEntry
implements Entry { final K key; //唯一关键码key V value; //数据域 final int hash; //散列值f(key) HashMapEntry next; //指针域 HashMapEntry(K key, V value, int hash, HashMapEntry next) { this.key = key; this.value = value; this.hash = hash; this.next = next; } public final K getKey() { return key; } public final V getValue() { return value; } public final V setValue(V value) { V oldValue = this.value; this.value = value; return oldValue; } //重写了equals方法,首先比较类型,然后比较key,然后比较value @Override public final boolean equals(Object o) { if (!(o instanceof Entry)) { return false; } Entry e = (Entry ) o; return Objects.equal(e.getKey(), key) && Objects.equal(e.getValue(), value); } //hashCode方法 @Override public final int hashCode() { return (key == null ? 0 : key.hashCode()) ^ (value == null ? 0 : value.hashCode()); } @Override public final String toString() { return key + "=" + value; } } 1 //HashMap的put方法 2 3 @Override public V put(K key, V value) { 4 if (key == null) { 5 return putValueForNullKey(value); //key为空则在同一位置put值 6 } 7 8 // 优化key.hashCode(),生成哈希值hash 9 int hash = Collections.secondaryHash(key); 10 HashMapEntry
[] tab = table;11 int index = hash & (tab.length - 1); //获取数组角标12 //如果key值一样,则覆盖数据 13 for (HashMapEntry e = tab[index]; e != null; e = e.next) {14 if (e.hash == hash && key.equals(e.key)) {15 preModify(e);16 V oldValue = e.value;17 e.value = value;18 return oldValue;19 }20 }21 22 // No entry for (non-null) key is present; create one23 modCount++;24 if (size++ > threshold) {25 tab = doubleCapacity();26 index = hash & (tab.length - 1);27 }28 //在数组中链表头部加入新节点29 addNewEntry(key, value, hash, index);30 return null;31 }