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哈希表原理

哈希表(Hash Table),也稱為散列表,是一種使用哈希函式將鍵映射到數組索引的數據結構,用於快速訪問和存儲數據。其工作原理如下:

哈希函式。哈希函式是將鍵值(key)轉換成哈希值的過程,這個哈希值決定了數據在數組中的存儲位置。如果兩個鍵值產生了相同的哈希值,則稱為發生了哈希衝突

解決哈希衝突。當一個鍵值的哈希值已經存在於數組中時,可以通過鍊表等方式來解決這個衝突,即在數組該位置加入一個新的元素,這個新元素可以是一個包含鍵值對的數據結構,如鍊表節點。

性能最佳化。為了最佳化性能,哈希表通常在內部實現一些機制來減少哈希衝突,例如,當鍊表長度過長時,可以使用紅黑樹等更高效的數據結構來進一步提高查找效率。此外,哈希表的容量通常在創建時確定,並在需要時通過重新哈希(rehashing)來擴展,以保持較低的裝填因子(即表中元素的數量與總容量的比例),從而保持較好的性能。

總的來說,哈希表通過將鍵值映射到數組的特定索引位置來實現快速查找,同時通過鍊表等數據結構來解決哈希衝突,以實現高效的數據存儲和訪問。