js算法入門(2)--哈希表

1.簡介

哈希表(hash table)又被稱為散列表,多是翻譯的題目許多書上一會兒稱散列一會兒稱哈希,更有甚者煞有介事的對此舉行辨別。經由簡樸的搜刮(wiki鏈接)發明這兩個詞是一回事。因而可知學好英語是何等主要。(我是一位盼望學好英語的英文渣。。)

1.1定義

這裏援用一下維基百科的定義:

散列表(Hash table,也叫哈希表),
是依據鍵(Key)而直接接見在內存存儲位置的數據構造。也就是說,它經由過程盤算一個關於鍵值的函數(Hash function),將所需查詢的數據映照到表中一個位置來接見紀錄,這加快了查找速率。這個映照函數稱做散列函數,寄存紀錄的數組稱做散列表。

這段話里加粗的處所臨時存疑,由於和下一句話說法有爭執,覺得改成依據哈希函數與鍵盤算出來的值,即哈希值接見內存存儲位置的數據構造會好點(固然也有多是我瀏覽明白不好,哈哈)

1.2一些點

哈希表是

  • 一種動態(指數據存入后,還會舉行增刪查改等事情)鳩合構造
  • 最少須要支撐insert,search,delete等操縱
  • 一般數組的推行觀點

    • 數組是直接尋址
    • 當現實存儲的key數目小於key的總數目,運用哈希表是直接數組尋址的有用替換
  • 不是直接把key作為數組下標,而是依據哈希函數與key盤算出響應的下標

2直接尋址表(direct-address table)

2.1空話

材料找多了會發明一個很嚴重的題目,它們之間能夠會有爭執,從簡介中引見的名字題目就能夠看出。一樣,有些書把直接尋址表也視作一種哈希表,不過哈希表既然是數組的一種推行,那也就不要在這些細枝末節上計算了。

2.2引見

當關鍵詞的數目比較小時,這類要領是一種簡樸有用的要領,在我的文章《怎樣隨機&&去重返回新數組》中3.1節給出的要領就用到了直接尋址處置懲罰題目,代碼中數組indexArr就是。這是一種空間換時刻的做法,定義一個大於即是key數目的數組,value部份悉數初始化為null,然後舉行數據的存取。這也是我們常常運用的。

3哈希表(hash table)

直接尋址的瑕玷在於假如數據量很大,佔用空間就很大,由於起首你得初始化一個龐大的數組,不管數據是不是存入。假如用一句話總結哈希表就是:hash濃縮為一句話:將元素經由過程一個函數轉換為整數,使得該整數能夠只管唯一的表達這個元素

3.1js中數組和對象與哈希表的關聯

然則在js中實在這個題目有待於商議,由於js的數組另有對象都能夠存恣意鍵值而且無需提早定義長度,還能夠隨便增刪。所以有的文章就指出實在js的數組和對象就的底層完成就是哈希表(文章地點),雖然文章中只是提到對象,然則基於js存在key-value情勢的數組,我猜道理應當異常相似。

3.2基本的哈希函數

設哈希函數為H,數據的鍵設為key,轉換后的值為整數H(key)。罕見的有平方取中發,除留餘數法,線性變化法(H(key)=a*key+b)。這裏偏重引見除留餘數法。

3.2.1除留餘數法

公式:
$$ H(key)=key\%mod $$

把key除以一個數mod獲得的餘數作為hash值的要領,經由過程這個哈希函數能夠把很大的數轉換為不凌駕mod的整數,這示意數組的長度必需不小於mod(js中無所謂),當mod是一個素數時H(key)能只管的掩蓋[0,mod)範圍內的每個數。

3.3爭執

看3.2.1的公式就能夠曉得,必然會湧現兩個差別的key1,key2他們的hash的值H(key1)=H(key2)。假如直接把hash值作為數組下錶標則會湧現掩蓋的狀況,我們稱之為爭執,由此看出hash函數不是單射,如許也就表明hash值是不可逆的。

3.3.1罕見的處置懲罰爭執的要領

  1. 線性探查法
  2. 平方探查法
  3. 鏈地點法

1,2都要從新盤算hash值,3不須要,而且3是C言語里罕見的處置懲罰要領,頭腦是把一切H(key)雷同的key連成一條單鏈表(固然用一個數組也是能夠的),然後查找時遍歷單鏈表尋覓數據。這些都是底層,大部份言語都封裝有庫。

3.4字符串hash開端

字符串hash是指將一個字符串S映照為一個整數,使得該整數能夠只管唯一地代表字符串S。為何要這麼做呢,由於許多言語的數組的下標只能接收整數,比方C言語這類靜態的言語和js這類動態言語數據存儲上差別很大。js中運用對象存儲key-value情勢的數據增刪查改都異常輕易,然則在C言語中須要許多數據構造合營的運用才完成。

  function hashFunc(s='hello word'){
        let id=0,len,arr=[];
        len=s.length;
        arr=s.split("");
        for(let i=0;i<len;i++){
            id += arr[i].charCodeAt();//str.charCodeAt(index)用於獵取字符的ascii碼
        }
        return id%57;//找一個素數用來限定數組大小
    }

js完成這個函數照樣很輕易的,就是字符ascii碼相加即可。固然還能夠運用更龐雜的體式格局來防止爭執。

3.5js完成哈希表

我們將要完成hashTable這個類離別完成插進去、查找、刪除、打印等要領。

    class HashTable {
        constructor() {
            this.table = {'3212':{'ddd':'ddd','ee':'2312'}};//測試遞歸是不是一般
        }

        _hashFunc(key) {
            let id = 0, len, arr = [];
            len = key.length;
            arr = key.split("");
            for (let i = 0; i < len; i++) {
                id += arr[i].charCodeAt();//str.charCodeAt(index)用於獵取字符的ascii碼
            }
            return id%57;//找一個素數用來限定數組大小
        }
        insert(key,value){
            if(typeof key !='object'){//能夠只接收一個對象
                let id = this._hashFunc(key);
                if(!this.table[id]){
                    this.table[id]={};
                }
                if(!this.table[id][key]){
                    this.table[id][key]=value;
                }
            }else{
                for(let i in key){
                    this.insert(i,key[i])
                }
            }

        }
        search(key){
            let id = this._hashFunc(key);
            if(!this.table[id] || !this.table[id][key]) return null;
            return this.table[id][key];
        }
        delete(key){
            let id = this._hashFunc(key);
            if(this.table[id])
                if(this.table[id][key])
                   return delete this.table[id][key]
        }
        print(table=this.table){//遞歸輸出hashtable的值
            if(typeof table=='object'){
                for(let key in table){
                    this.print(table[key])
                    if(typeof table[key]!='object')
                    console.log(key,'+',table[key])
                }
            }

        }
    }
    let hash = new HashTable()
    hash.insert({'abc':'ddd@qq.com','bac':'33@qq.com','ddic':'2343@gmail.com'});
    hash.print();
    console.warn('delete abc')
    hash.delete('abc');
    hash.print();
    console.log(hash.search('bac'))

這個代碼里用了對象嵌套對象的情勢完成了鏈地點法處置懲罰爭執在C言語中會挑選數組+鏈表的情勢完成,當背面寫到鏈表的時刻會從新改一下。實在就像上文中所述,js中的對象能夠就是封裝一個哈希表,而且key值是唯一的,連哈希函數貌似都能夠省了了。

參考書目

《算法筆記》
《算法導論》
《進修JavaScript數據構造與算法》
《ECMAScript 6 入門》

    原文作者:夢中的貝殼
    原文地址: https://segmentfault.com/a/1190000014392494
    本文转自网络文章,转载此文章仅为分享知识,如有侵权,请联系博主进行删除。
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