哈希表初理解
本篇的解释非常非常小白，帮助理解入门。
1. 哈希表是什么
哈希表又叫散列表(Hash table)，外国人给起的名字，别念反变成嘻哈表就OK了，哈哈。为了更好的理解哈希表，我们拿字典当例子。小时候大家都查过字典吧，有的同学按照拼音来查，有的同学按照偏旁部首来查，等到熟悉了之后，为了比比谁查的更快，偏旁拼音都不看了，直接凭着abcde…xyz的顺序，大概就能翻到想要的那一页。
咳咳，扯远了。哈希表，它就像一本字典一样，但是它像一维数组一样，是一维的，等到了哈希map，那就复杂了。同时它的功能也并不是简单的查询，而是能完成增删改查。先记住这两点吧
- 维度 ：一维
- 功能：增删改查
2. 特别注意哪些参数
还是拿字典来举例子吧。我们在新版的《新华字典》中随机取几个汉字，假设它们所在的页数分别为如下表格：
| k | 哈 | 希 | 表 | 很 | 难 |
|---|---|---|---|---|---|
| f(k) | 23 | 45 | 65 | 56 | 45 |
这里假设‘难希’都在45页。k和f(k)分别代表什么呢？要去新华字典查 希望的 希这个字的解释，假设你只能用拼音方法，Xi 那么X是不是你所要找到关键字呢。你在差字典的时候，字典的目录会返回给你希的页数，希-45。那么，k就是要查找的关键字，f(k) 就是返回给你的页数。在哈希表中，k是关键字，f(k)是返回的地址。
又明确了两点：
- k: 需要查找的关键字
- f(k): 返回地址
3. 哈希冲突
1. 什么是哈希冲突
字典可以一页排版好好几个汉字，在访问45页的时候，希和难同时出现，但是返回值要求只能有一个。那返回值取困难的难，还是取希望的希？这就是冲突。
2. 完全避免冲突的条件
条件有两个，不解释：
- 关键字的个数小于哈希表的长度
- 选择合适的散列函数f(k)
3. 冲突不可能完全避免的原因
因素非常多，主要原因是哈希表的特性，决定了关键字的个数通常要大于散列表的长度。
4. 影响冲突的因素
表的填满程度，f(k)函数
4. 既然有冲突，为什么还要使用哈希表
答：快！看上图表格，时间复杂度O(1)。并且，通过人的设计，冲突可以减少。
5. 散列函数的构造
就是f(k)的构造。
1. 选择标准
- 简单
- 均匀
2. 常见方法
- 平方取中法
- 除留余数法
- 相乘取整法
- 随机函数法
这些方法会在另外的博客上介绍，这里只留一个概念。
6. 代码分析
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define HASHSIZE 12
#define NULLKEY -32768
typedef struct {
int* elem;
int count;
}HashTable;
int m = 0;
//初始化散列表
int InitHashTable(HashTable* H)
{
int i;
m = HASHSIZE;
H->count = m;
H->elem = (int*)malloc(m * sizeof(int));
for (i = 0; i < m; i++)
{
H->elem[i] = NULLKEY;
}
return 1;
}
//散列函数
int Hash(int key)
{
return key % m;
}
//插入关键字进散列表
void InsertHash(HashTable* H, int key)
{
int addr = Hash(key);
while (H->elem[addr] != NULLKEY)
{
addr = (addr + 1) % m;
}
H->elem[addr] = key;
}
//查找指定元素
int SearchHash(HashTable H, int key, int* addr)
{
*addr = Hash(key);
while (H.elem[*addr]!= key)
{
*addr = (*addr + 1) % m;
if (H.elem[*addr] == NULLKEY || *addr == Hash(key))
{
return -1;
}
}
return *addr;
}
int main()
{
int a[12] = { 12,67,56,16,25,37,22,29,15,47,48,34 };
HashTable H;
int i;
InitHashTable(&H);
for(i = 0; i < m; i++)
{
InsertHash(&H,a[i]);
}
printf("插入之后的哈希表为：");
for (i = 0; i < m; i++)
{
printf("%d,", H.elem[i]);
}
int addr, j;
j = SearchHash(H, a[5], &addr);
printf("搜索到a[5]的地址是：%d", j);
}
输出的结果：
插入之后的哈希表为：12,25,37,15,16,29,48,67,56,34,22,47,搜索到a[5]的地址是：2这段代码先将哈希表初始化，然后将数组中的值通过哈希函数赋值给哈希表。最终返回的是哈希表中a[5]，也就是37在表中的地址。散列函数是除留余数法。