引言：

作為資深老鳥，有事沒事，出去面試；找準(zhǔn)差距、定位價(jià)值。

面試必談哈希，

Q1：什么是哈希?

Q2：哈希為什么快?

Q3：你是怎么理解哈希算法利用空間換取時(shí)間的？

Q4：你是怎么解決哈希沖突的？

Q5：你有實(shí)際用寫過哈希算法嗎？

1. 知識儲備

　　哈希（也叫散列）是一種查找算法（可用于插入），哈希算法希望能做到不經(jīng)過任何比較（發(fā)生沖突，還是需要少許比較），通過一次存取就能得到查找的數(shù)據(jù)。

因此哈希的關(guān)鍵在key和數(shù)據(jù)元素的存儲位置之間建立一個(gè)確定的對應(yīng)關(guān)系，每個(gè)key在哈希表中都有唯一的地址相對應(yīng)（形成有限、連續(xù)的地址空間），查找時(shí)根據(jù)對應(yīng)關(guān)系經(jīng)過一步計(jì)算得到key在散列表的位置。

在數(shù)學(xué)上， 原Key叫做原像，由映射函數(shù)h(key)映射的存儲位置叫做像；在IT領(lǐng)域，以上存儲位置叫哈希地址（散列地址），這個(gè)映射過程叫做哈希/散列。

故我們可以預(yù)見：

　　① 不同的key值，由哈希函數(shù)h(x) 作用后可能映射到同一個(gè)哈希地址， 這就是哈希沖突，沖突發(fā)生的概率取決于 定義的哈希函數(shù)

　　② 由哈希表作用后的哈希地址需要空間存儲，這一系列連續(xù)相鄰的地址空間叫哈希表、 散列表。?

　　處理哈希沖突可分為兩大類：

　　（1）開散列法發(fā)生沖突的元素存儲于數(shù)組空間之外。可以把“開”字理解為需要另外“開辟”空間存儲發(fā)生沖突的元素， 又稱【鏈地址法】

　　（2）閉散列法發(fā)生沖突的元素存儲于數(shù)組空間之內(nèi)。可以把“閉”字理解為所有元素，不管是否有沖突，都“關(guān)閉”于數(shù)組之中，閉散列法又稱【開放定址法】，意指數(shù)組空間對所有元素，不管是否沖突都是開放的

?　　哈希表是用數(shù)組實(shí)現(xiàn)的一片連續(xù)的地址空間，兩種沖突解決方案的區(qū)別在于發(fā)生沖突的元素是存儲在這片數(shù)組的空間之外還是空間之內(nèi)

2. 看圖說話

---以下是開散列法（鏈地址法）解決沖突的示意圖------

　　從圖上看實(shí)現(xiàn)【哈希】過程分兩部分：

① 哈希函數(shù)

　　收斂函數(shù)，不可避免會沖突，需要思考設(shè)定一個(gè)均衡的哈希函數(shù)，使哈希地址盡可能均勻地分布在哈希地址空間

②? 構(gòu)造哈希表 + 沖突鏈表

　　裝填因子loadfactor ：所謂裝填因子是指哈希表中已存入的記錄數(shù)n與哈希地址空間大小m的比值，即 α=n / m ，α越小，沖突發(fā)生的可能性就越小；α越大（最大可取1），沖突發(fā)生的可能性就越大。

　　另一方面，α越小，存儲窨的利用率就越低；反之，存儲窨的利用率就越高。為了既兼顧減少沖突的發(fā)生，又兼顧提高存儲空間的利用率，通常把α控制在0.6～0.9的范圍之內(nèi)

哈希在.Net中的應(yīng)用

　　Object基類中有GetHashCode方法，HashCode是一個(gè)數(shù)字值，用于在【基于哈希特性的集合】中插入和查找某對象；GetHashCode方法為需要快速檢查對象相等性的算法提供此哈希代碼；

　　Do not test for equality of hash codes to determine whether two objects are equal. (Unequal objects can have identical hash codes.) To test for equality, call the?ReferenceEquals?or?Equals?method.??（重要的話要讀3遍）

單純判斷【邏輯相等】時(shí)，本無所謂重寫 GetHashCode方法；但若在基于hash的集合中快速查找/插入某元素，則一定要重寫GetHashCode方法。

? 我們看一個(gè)實(shí)錘：

　　統(tǒng)計(jì)參加Footabll,Basketball 兩個(gè)球隊(duì)的所有成員，自然會想到對?footabllTeam,?basketballTeam 成員使用Union方法求并集 （A∪B）

　　觀察Union源碼計(jì)算A,B并集的實(shí)現(xiàn)，內(nèi)部會構(gòu)造哈希表Set<TElement>?快速查找和插入并集元素，故我們需要給元素編寫合適的哈希函數(shù)。

public static IEnumerable<TSource> Union<TSource>(this IEnumerable<TSource> first, IEnumerable<TSource> second, IEqualityComparer<TSource> comparer)

{

? ? if (first == null) throw Error.ArgumentNull("first");

? ? if (second == null) throw Error.ArgumentNull("second");

? ? ? ? return UnionIterator<TSource>(first, second, comparer);

}

static IEnumerable<TSource> UnionIterator<TSource>(IEnumerable<TSource> first, IEnumerable<TSource> second, IEqualityComparer<TSource> comparer)

{

? ? ? Set<TSource> set = new Set<TSource>(comparer);

? ? ? foreach (TSource element in first)

? ? ? ? ? if (set.Add(element)) yield return element;? ? ? //? Set 便是Union方法內(nèi)部構(gòu)造的哈希表

? ? ? foreach (TSource element in second)

? ? ? ? ? ?if (set.Add(element)) yield return element;

}

Union方法入口

?

高潮來了，不是總說沒處理過哈希沖突嗎？結(jié)

合

【知識儲備】

圍觀鏈地址法處理哈希沖突：

因此有最佳實(shí)踐: 當(dāng)兩對象重寫Equal方法返回true時(shí)， 請務(wù)必重寫GetHashCode方法為對象返回相同的hashcode。

話雖如此，寫一個(gè)合適、均衡的哈希函數(shù)還是比較考驗(yàn)算法的。

在一般場景中，經(jīng)驗(yàn)會幫助你編寫哈希函數(shù)， 比如以上Person類中，字符串類型Name的HashCode總是相等的。

That‘a(chǎn)ll ??看完了通篇文章的同棧猿，應(yīng)該就可以回答文章引言 5大提問。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的面试必谈的哈希，.Net 程序员温故而知新的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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