雜湊表的實現

簡單來說，雜湊表是一種儲存結構，它儲存的資料是 key:value 型別的。通過空間換時間的方法來加快查詢速度，具體思想是如下：

使用乙個較大的一維陣列儲存value，這個陣列為array實現乙個雜湊函式，使得hash(key)的值在上一步的一維陣列下標範圍內

如此，對於任意的key:value，使用hash(key)，之後就可以知道value在陣列中儲存的下標，訪問速度快過線性查詢array[hash(key)]由於我們期望，兩個不同的key，hash(key)之後的結果盡量不相同，這樣才能使得雜湊表儲存空間的利用率提高，另一點，雜湊表的空間換時間的主要原因就是他使用了雜湊函式來確定value在陣列中的下標而非普通的線性查詢。那麼，基於以上兩點，雜湊函式的選取就有以下條件：

由於是無論key的個數有多少，hash(key)的結果都在乙個有限的集合內，即將乙個無限的集合對映在乙個有限的集合，所以必定會產生不同key但hash(key)結果一樣的情況，這稱為雜湊碰撞，雜湊表的另一要點就是要解決雜湊碰撞。

解決雜湊碰撞一般有以下方法：

本文主要將2種解決衝突的方法。

鏈位址法

這種方法可以說是最為簡單的，較為容易理解，並且，這種方法無需擔心初始期間開闢的陣列大小不夠，那麼下面具體來講他。

# 包含next屬性的節點
class
mylinkdictentry
:def
__init__
(self)
:# -1:unused 0:dummy 1:active
self.state =-1
self.
hash
=none
self.key =
none
self.value =
none
self.
next
=none
# 雜湊函式
defhash_func
(key,mask)
: hash_val =
0for i in key.encode(
'utf-8'):
hash_val <<
4 hash_val += i
return hash_val % mask
# 基礎字典物件
class
mydictobject
:def
__init__
(self,length=
1024):
# 生成大小為length的陣列來儲存mydictentry
length =
int(length)
self.mask = length # all
self.fill =
0# 0 + 1
self.used =
0# 1
self.data =
[mylinkdictentry(
)for _ in
range
(length)
]def
__str__
(self)
:# 列印字典中的值
s ='' s +=
''return s
# 鏈位址法的字典
class
mylinkdictobject
(mydictobject)
:def
set(self,key, value)
:# 字典增添元素
hash_val = hash_func(key, self.mask)
item = self.data[hash_val]
first_item =
none
while
true
:if item.state ==
1and item.key == key:
# 該節點被使用並且key一致（更新操作）
break
if item.state ==0:
# 該節點偽刪除 記錄第乙個偽刪除的
first_item = item if first_item ==
none
else first_item
if item.state ==-1
:# 該結點未使用，增加
break
if item.
next
: item = item.
next
else
:break
if item.state ==1:
# 更新操作
item.key = key
item.value = value
item.state =
1elif
not item.
next
:# 增加操作
if first_item:
# 增加到第乙個偽刪除節點
item = first_item
item.state =
1 item.key = key
item.value = value
else
:# 增加到最後
if item.state !=-1
: item.
next
= mylinkdictentry(
) item = item.
next
item.state =
1 item.key = key
item.value = value
else
:raise exception(
'未考慮到的情況！'
)def
get(self,key)
:# 字典獲取元素
hash_val = hash_func(key, self.mask)
item = self.data[hash_val]
while item:
if item.state ==
1and item.key == key:
break
else
: item = item.
next
ifnot item:
keyerror(
"沒有這個鍵"
)else
:return item.value
defdelete
(self,key)
:# 字典刪除元素
hash_val = hash_func(key, self.mask)
item = self.data[hash_val]
while item:
if item.state ==
1and item.key == key:
break
else
: item = item.
next
ifnot item:
keyerror(
"沒有這個鍵"
)else
: item.state =
0 self.used -=
1def
__str__
(self)
:# 列印字典中的值
s ='' s +=
''return s

雜湊表的實現

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