哈希表基础知识
哈希表
1、哈希表是根據關鍵碼的值而直接進行訪問的數據結構。
2、一般哈希表都是用來快速判斷一個元素是否出現集合里。
例如要查詢一個名字是否在這所學校里。
要枚舉的話時間復雜度是O(n)，但如果使用哈希表的話， 只需要O(1) 就可以做到。
我們只需要初始化把這所學校里學生的名字都存在哈希表里，在查詢的時候通過索引直接就可以知道這位同學在不在這所學校里了。
將學生姓名映射到哈希表上就涉及到了「hash function ，也就是哈希函數」。
哈希函數
哈希函數，把學生的姓名直接映射為哈希表上的索引，然后就可以通過查詢索引下表快速知道這位同學是否在這所學校里了。
哈希函數如下圖所示，通過hashCode把名字轉化為數值，一般hashcode是通過特定編碼方式，可以將其他數據格式轉化為不同的數值，這樣就把學生名字映射為哈希表上的索引數字了。
如果hashCode得到的數值大于 哈希表的大小了，也就是大于tableSize了，怎么辦呢？
此時為了保證映射出來的索引數值都落在哈希表上，我們會再次對數值做一個取模的操作，這樣我們就保證了學生姓名一定可以映射到哈希表上了。
此時問題又來了，哈希表我們剛剛說過，就是一個數組。
如果學生的數量大于哈希表的大小怎么辦，此時就算哈希函數計算的再均勻，也避免不了會有幾位學生的名字同時映射到哈希表 同一個索引下表的位置。
接下來「哈希碰撞」登場
哈希碰撞
一般哈希碰撞有兩種解決方法， 拉鏈法和線性探測法
拉鏈法
剛剛小李和小王在索引1的位置發(fā)生了沖突，發(fā)生沖突的元素都被存儲在鏈表中。這樣我們就可以通過索引找到小李和小王了
其實拉鏈法就是要選擇適當的哈希表的大小，這樣既不會因為數組空值而浪費大量內存，也不會因為鏈表太長而在查找上浪費太多時間。
線性探測法
使用線性探測法，一定要保證tableSize大于dataSize。我們需要依靠哈希表中的空位來解決碰撞問題。
例如沖突的位置，放了小李，那么就向下找一個空位放置小王的信息。所以要求tableSize一定要大于dataSize ，要不然哈希表上就沒有空置的位置來存放 沖突的數據了。如圖所示：
常見的三種哈希結構(&&&)
當我們想使用哈希法來解決問題的時候，我們一般會選擇如下三種數據結構。
數組
set （集合）
map(映射)
數組
set 、map
在C++語言中，set 和 map 分別提供了以下三種數據結構，其底層實現以及優(yōu)劣如下表所示：
std::unordered_set底層實現為哈希表，std::set 和std::multiset 的底層實現是紅黑樹，紅黑樹是一種平衡二叉搜索樹，所以key值是有序的，但key不可以修改，改動key值會導致整棵樹的錯亂，所以只能刪除和增加。
std::unordered_map 底層實現為哈希表，std::map 和std::multimap 的底層實現是紅黑樹。同理，std::map 和std::multimap 的key也是有序的（這個問題也經常作為面試題，考察對語言容器底層的理解）。
當我們要使用集合來解決哈希問題的時候，優(yōu)先使用unordered_set，因為它的查詢和增刪效率是最優(yōu)的，如果需要集合是有序的，那么就用set，如果要求不僅有序還要有重復數據的話，那么就用multiset。
那么再來看一下map ，在map 是一個key value 的數據結構，map中，對key是有限制，對value沒有限制的，因為key的存儲方式使用紅黑樹實現的。
其他語言例如：java里的 HashMap ，TreeMap 都是一樣的原理。可以靈活貫通。
雖然set、multiset 的底層實現是紅黑樹，不是哈希表，但是set、multiset 依然使用哈希函數來做映射，只不過底層的符號表使用了紅黑樹來存儲數據，所以使用這些數據結構來解決映射問題的方法，我們依然稱之為哈希法。map也是一樣的道理。
總結
當我們遇到了要快速判斷一個元素是否出現集合里的時候，就要考慮哈希法。
但是哈希法也是犧牲了空間換取了時間，因為我們要使用額外的數組，set或者是map來存放數據，才能實現快速的查找。
總結
