散列表也叫做哈希表(hash table),這種數據結構提供了鍵(key)和值(value)的映射關系。只要給出一個key，就可以高效查找它匹配的value，時間復雜度接近O(1);

哈希函數

哈希函數通過某種方式，把key和數組下標進行轉換。
在java中，每個對象都有屬于自己的hashcode，這個hashcode是區分不同對象的重要標識。無論對象自身的類型是什么，他們的hashcode都是一個整型變量。
最簡單的轉化方式是按照數組長度進行取模運算：

index = HashCode(Key)%Array.length

JDK中的哈希函數并沒有直接采取取模運算，而是利用位運算的方式來優化性能。
通過哈希函數，我們可以把字符串或其他類型的Key，轉化成數組的下標index
例如長度為8的數組

key = 001121,
index = HashCode(“001121”)%Array.length=1420036703%8=7

散列表的讀寫擴容操作

1、寫操作：在散列表中插入新的鍵值對
例如調用：

hashMap.put("002931","王五");

具體實現方式：
1、通過哈希函數，將key轉換成數組下標，例如5
2、如果數組小標5對應的位置沒有元素，就把這個鍵值對填充到數組下標為5的位置
但是，由于數組的長度是有限的，當插入的鍵值對越來越多，不同的key通過哈希函數獲得的下標可能是相同的
這種情況叫做哈希沖突
例如：

002936的對應數組下標為2,；
002947的對應數組下標也是2；

哈希沖突是無法避免的。解決哈希沖突的方法：
1、開放尋址法
例如：第6組鍵值對通過哈希函數得到下標2，該下標在數組中已經有了其他元素，那么就向后移動1位，觀察數組下標3是否有空
如果下標3也被占用，那么就再向后移動，直到找到空的位置。
（尋址的方式有很多，并不一定只是簡單地尋找當前元素的后一個元素，這里只是簡單舉例）
2、鏈表法
HashMap數組的每個元素不僅是一個鍵值對對象，還是一個鏈表的頭結點。每一個鍵值對對象通過next指針指向它的下一個鍵值對結點。當新來的鍵值對映射到與之沖突的數組位置時，只需要插入對應的鏈表中即可：
如下圖：

2、讀操作：通過給定的key，在散列表中查找對應的value
例如：調用函數hashMap.get(“002936”)
具體步驟：（以鏈表法為例）
1、通過哈希函數，將key轉換成數組下標，例如2
2、找到數組下標2對應的元素，如果這個元素的key是002936，那么就找到了
如果這個key不是002936，由于數組的每個元素都與一個鏈表對應，我們可以順著鏈表慢慢往下找，看看能否找到與key相匹配的結點

3、擴容操作：
當經過多次元素插入，散列表達到一定的飽和度時，key映射位置發生沖突的概率會逐漸提高。這樣一來，大量元素擁擠在相同的數組下標位置形成很長的鏈表，對后續的插入和查詢操作都會有很大影響。
此時就需要進行擴容：
影響擴容的因素：
1、HashMap當前長度
2、HashMap的負載因子，默認值為0.75f(在JDK中)
衡量HashMap需要進行擴容的操作如下：

HashMap.Size>=Capacity x LoadFactor

擴容具體步驟：
1、擴容，創建一個新的鍵值對空數組，長度是原數組的兩倍
2、重新Hash，遍歷原來的鍵值對數組，把所有的鍵值對重新Hash到新數組中（因為數組長度變化后，hash的規則也發生變化了）
經過擴容后，散列表重新變得稀疏。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的【数据结构基础】【散列表】的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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