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title: java散列知识点总结
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date: 2017-02-18 19:19:01
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category: notes
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tags:
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- Algorithms
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keywords:
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- hash
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- 散列
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- 哈希
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- java
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java 的根类 `Object` 具有 `hashcode` 方法。当 `equal` 方法被重写时也应当重写 `hashcode` 方法。
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## 基本数据类型的散列码
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* `byte` `short` `int` `char` 类型的搜索键将会转换为 `int`。
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* `float` 类型的搜索键使用 `Float.floatToIntBits(key)` 作为散列码。
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* `long` 类型的搜索键会进行折叠操作，如下：
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```java
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iny hashCode = (int) (key ^ (key >> 32));
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```
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* `double` 类型的搜索键会使用 `Double.doubleToLongBits(key)` 方法转换为 `long` 类型然后再进行折叠。
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## 字符串类型的散列码
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对于字符串一般使用多项式散列码进行计算，
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~~这里放个公式的图~~
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b的较好取值为31，33，37，39，41。在 java String 类中 `b` 取31。
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```java
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public static int hash(String key, int tableSize)
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{
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int hashVal = 0;
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for (int i = 0; i < key.length(); i++)
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hashVal = 37*hashVal + key.charAt(i);
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hashVal %= tableSize;
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if (hashVal < 0)
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hashVal += tableSize;
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return hashVal;
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}
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```
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## 压缩散列码
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由于散列码可能是很大的正数，通常应该对其进行压缩以防止超出索引的范围。若索引范围为 `0 ~ n - 1` ，通常的做法是 `h(hashCode) = hashCode % N` ，选择N为大于2的素数。
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`java.util.HashMap` 的实现中，将N设置为2的幂值，这样可以使用位运算代替上述的取模：`h(hashCode) = hashCode & (N - 1)` ，两者是完全等价的。
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## 处理冲突
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### 开放地址法
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开放地址法是在冲突发生时，在散列表中找到一个开放位置的过程。
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* 线性探测，存在成簇问题
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* 二次探测，存在二次成簇问题，并且不能保证一个开放的单元总是可以被找到。
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* 再哈希法
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### 链地址法
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链地址法是将具有同样索引的条目放在同一位置，每个位置使用一个桶(ArrayList or LinkedList)来放置多个条目。
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## 装填因子
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装填因子衡量一个散列表有多满。`lamda = n / N` 。对于开放地址法，装填因子介于 0 ~ 1，对于链地址法，装填因子可能为任意值。通常开放地址法需要将装填因子维持在0.5以下，而链地址法为0.9以下。`java.util.HashMap` 采用了阈值0.75。
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