解決hash衝突的四種方法

2021-08-19 09:00:46 字數 1730 閱讀 7090

通過構造效能良好的雜湊函式,可以減少衝突,但一般不可能完全避免衝突,因此解決衝突是雜湊法的另乙個關鍵問題。建立雜湊表和查詢雜湊表都會遇到衝突,兩種情況下解決衝突的方法應該一致。下面以建立雜湊表為例,說明解決衝突的方法。常用的解決衝突方法有以下四種:

這種方法也稱再雜湊法,其基本思想是:當關鍵字key的雜湊位址p=h(key)出現衝突時,以p為基礎,產生另乙個雜湊位址p1,如果p1仍然衝突,再以p為基礎,產生另乙個雜湊位址p2,…,直到找出乙個不衝突的雜湊位址pi ,將相應元素存入其中。這種方法有乙個通用的再雜湊函式形式:

hi=(h(key)+di)% m i=1,2,…,n

其中h(key)為雜湊函式,m 為表長,di稱為增量序列。增量序列的取值方式不同,相應的再雜湊方式也不同。主要有以下三種:

線性探測再雜湊

di=12,-12,22,-22,…,k2,-k2 ( k<=m/2 )

這種方法的特點是:衝突發生時,在表的左右進行跳躍式探測,比較靈活。

隨機探測再雜湊

di=偽隨機數序列。

優點:

①記錄更容易進行序列化(serialize)操作(由於不存在指標)

②如果記錄總數可以預知,可以建立完美雜湊函式,此時處理資料的效率是非常高的。

缺點:

①擴容成本飆公升。儲存記錄的數目不能超過桶陣列的長度,如果超過就需要擴容,而擴容會導致某次操作的時間成本飆公升,這在實時或者互動式應用中可能會是乙個嚴重的缺陷

②加大計算成本。使用探測序列,有可能其計算的時間成本過高,導致雜湊表的處理效能降低

③有空槽導致記憶體浪費。由於記錄是存放在桶陣列中的,而桶陣列必然存在空槽,所以當記錄本身尺寸(size)很大並且記錄總數規模很大時,空槽占用的空間會導致明顯的記憶體浪費

④刪除記錄時,比較麻煩。比如需要刪除記錄a,記錄b是在a之後插入桶陣列的,但是和記錄a有衝突,是通過探測序列再次跳轉找到的位址,所以如果直接刪除a,a的位置變為空槽,而空槽是查詢記錄失敗的終止條件,這樣會導致記錄b在a的位置重新插入資料前不可見,所以不能直接刪除a,而是設定刪除標記。這就需要額外的空間和操作。

這種方法的基本思想是將所有雜湊位址為i的元素構成乙個稱為同義詞鏈的單鏈表,並將單鏈表的頭指標存在雜湊表的第i個單元中,因而查詢、插入和刪除主要在同義詞鏈中進行。鏈位址法適用於經常進行插入和刪除的情況。

優點:

①對於記錄總數頻繁可變的情況,處理的比較好(也就是避免了動態調整的開銷)

②由於記錄儲存在結點中,而結點是動態分配,不會造成記憶體的浪費,所以尤其適合那種記錄本身尺寸(size)很大的情況,因為此時指標的開銷可以忽略不計了

③刪除記錄時,比較方便,直接通過指標操作即可

缺點:

①儲存的記錄是隨機分布在記憶體中的,這樣在查詢記錄時,相比結構緊湊的資料型別(比如陣列),雜湊表的跳轉訪問會帶來額外的時間開銷

③由於使用指標,記錄不容易進行序列化(serialize)操作

這種方法是同時構造多個不同的雜湊函式:

hi=rh1(key) i=1,2,…,k

當雜湊位址hi=rh1(key)發生衝突時,再計算hi=rh2(key)……,直到衝突不再產生。這種方法不易產生聚集,但增加了計算時間。

這種方法的基本思想是:將雜湊表分為基本表和溢位錶兩部分,凡是和基本表發生衝突的元素,一律填入溢位表。

Hash演算法解決雜湊衝突的四種方法

目錄 定址方法 1 線性探測 2 二次探測 3 雙重雜湊 裝載因子 二 鍊錶法 潛在的問題 三 建立公共溢位區 某個資料經過雜湊函式雜湊之後,儲存位置已經被占用了,我們就從當前位置開始,依次往後查詢,看是否有空閒位置,直到找到為止。元素的查詢 通過雜湊函式求出要查詢元素的鍵值對應的雜湊值,然後比較陣...

解決hash衝突的四種辦法

目錄 開放定址法 線性探測再雜湊 二次探測再雜湊 偽隨機探測再雜湊 再雜湊法 鏈位址法 建立公共溢位區 優缺點 開放雜湊 open hashing 拉鍊法 針對桶鏈結構 封閉雜湊 closed hashing 開放定址法 通過構造效能良好的雜湊函式,可以減少衝突,但一般不可能完全避免衝突,因此解決衝...

解決Hash衝突的幾種方法

雖然我們不希望發生衝突,但實際上發生衝突的可能性仍是存在的。當關鍵字值域遠大於雜湊表的長度,而且事先並不知道關鍵字的具體取值時 衝突就難免會發 生。另外,當關鍵字的實際取值大於雜湊表的長度時,而且表中已裝滿了記錄,如果插入乙個新記錄,不僅發生衝突,而且還會發生溢位 因此,處理衝突和溢位是 雜湊技術中...