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Hash碰撞是什么?该如何解决?

更新时间:2023年06月20日09时42分 来源:传智教育 浏览次数:

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  Hash碰撞指的是在使用哈希表或哈希集合等数据结构时,不同的键(Key)经过散列函数计算后,得到了相同的散列索引(Hash Index)。这可能会导致数据存储和检索的冲突,影响程序的性能。

  在Java中,常用的解决Hash碰撞的方法是使用开放地址法(Open Addressing)或链地址法(Chaining)来解决冲突。

  下面是一个使用链地址法解决Hash碰撞的示例代码:

import java.util.ArrayList;
import java.util.LinkedList;

class MyHashMap<K, V> {
    private ArrayList<LinkedList<Entry<K, V>>> buckets;
    private int capacity;

    public MyHashMap(int capacity) {
        this.capacity = capacity;
        buckets = new ArrayList<>(capacity);
        for (int i = 0; i < capacity; i++) {
            buckets.add(new LinkedList<>());
        }
    }

    public void put(K key, V value) {
        int index = getIndex(key);
        LinkedList<Entry<K, V>> bucket = buckets.get(index);

        // 检查是否已存在相同的键
        for (Entry<K, V> entry : bucket) {
            if (entry.getKey().equals(key)) {
                entry.setValue(value);
                return;
            }
        }

        // 添加新的键值对
        bucket.add(new Entry<>(key, value));
    }

    public V get(K key) {
        int index = getIndex(key);
        LinkedList<Entry<K, V>> bucket = buckets.get(index);

        // 查找指定的键
        for (Entry<K, V> entry : bucket) {
            if (entry.getKey().equals(key)) {
                return entry.getValue();
            }
        }

        // 没有找到指定的键
        return null;
    }

    private int getIndex(K key) {
        int hashCode = key.hashCode();
        return Math.abs(hashCode) % capacity;
    }

    private static class Entry<K, V> {
        private K key;
        private V value;

        public Entry(K key, V value) {
            this.key = key;
            this.value = value;
        }

        public K getKey() {
            return key;
        }

        public V getValue() {
            return value;
        }

        public void setValue(V value) {
            this.value = value;
        }
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        MyHashMap<String, Integer> hashMap = new MyHashMap<>(10);
        hashMap.put("apple", 1);
        hashMap.put("banana", 2);
        hashMap.put("orange", 3);

        System.out.println(hashMap.get("apple"));   // 输出: 1
        System.out.println(hashMap.get("banana"));  // 输出: 2
        System.out.println(hashMap.get("orange"));  // 输出: 3
        System.out.println(hashMap.get("grape"));   // 输出: null
    }
}

  在上述示例中,MyHashMap类使用链地址法来处理Hash碰撞。它使用一个ArrayList作为桶(buckets)数组,每个桶使用LinkedList来存储键值对。在put方法中,根据键的哈希值计算索引,然后在对应的桶中查找相同的键,如果找到则更新对应的值,否则将新的键值对添加到链表中。在get方法中,根据键的哈希值计算索引,并在对应的桶中查找指定的键,返回对应的值或null(如果找不到)。

  这种使用链地址法的实现可以解决Java中的Hash碰撞问题,确保数据能够正确存储和检索。

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