通过构造性能良好的哈希函数,可以减少冲突,但一般不可能完全避免冲突,因此解决冲突是哈希法的另一个关键问题。创建哈希表和查找哈希表都会遇到冲突,两种情况下解决冲突的方法应该一致。下面以创建哈希表为例,说明解决冲突的方法。

hash冲突的四种解决办法

哈希冲突

就是根据key即经过一个函数f(key)得到的结果的作为地址去存放当前的key value键值对(这个是hashmap的存值方式),但是却发现算出来的地址上已经有人先来了。造成当前值无法存储的情况

一、开放定址法

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Hi = (H(key) + di) MOD m,其中i=1,2,…,k(k<=m-1)

H(key)为哈希函数,m为哈希表表长,di为增量序列,i为已发生冲突的次数。其中,开放定址法根据步长不同可以分为3种:

1. 线性探查法

简单地说,就是以当前冲突位置为起点,步长为1循环查找,直到找到一个空的位置,如果循环完了都占不到位置,就说明容器已经满了。举个栗子,就像你在饭点去街上吃饭,挨家去看是否有位置一样。

2. 平方探测法

相对于线性探查法,这就相当于的步长为di = i2来循环查找,直到找到空的位置。以上面那个例子来看,现在你不是挨家去看有没有位置了,而是拿手机算去第i2家店,然后去问这家店有没有位置。

3. 伪随机探测法:di=伪随机序列

这个就是取随机数来作为步长。还是用上面的例子,这次就是完全按心情去选一家店问有没有位置了。

但开放定址法有这些缺点:

  • 这种方法建立起来的哈希表,当冲突多的时候数据容易堆集在一起,这时候对查找不友好;
  • 删除结点的时候不能简单将结点的空间置空,否则将截断在它填入散列表之后的同义词结点查找路径。因此如果要删除结点,只能在被删结点上添加删除标记,而不能真正删除结点;
  • 如果哈希表的空间已经满了,还需要建立一个溢出表,来存入多出来的元素。

二、链地址法

将冲突位置的元素构造成链表。在添加数据的时候,如果哈希地址与哈希表上的元素冲突,就放在这个位置的链表上。

拉链法的优点:

  • 处理冲突的方式简单,且无堆集现象,非同义词绝不会发生冲突,因此平均查找长度较短;
  • 由于拉链法中各链表上的结点空间是动态申请的,所以它更适合造表前无法确定表长的情况;
  • 删除结点操作易于实现,只要简单地删除链表上的相应的结点即可。

拉链法的缺点:需要额外的存储空间。

从HashMap的底层结构中我们可以看到,HashMap采用是数组+链表/红黑树的组合来作为底层结构,也就是开放地址法+链地址法的方式来实现HashMap。

链表法

三、再哈希法

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Hi = RHi(key), 其中i=1,2,…,k

RHi()函数是不同于H()的哈希函数,用于同义词发生地址冲突时,计算出另一个哈希函数地址,直到不发生冲突位置。这种方法不容易产生堆集,但是会增加计算时间。

所以再哈希法的缺点是:增加了计算时间。

四、建立一个公共溢出区