[译]C语言实现一个简易的Hash table(7)

2019-02-03 本文已影响1人正义的程序员

上一章我们讲了如何根据需要动态设置hash表的大小，在第四章中，我们使用了双重哈希来解决hash表的碰撞，其实解决方法有很多，这一章我们来介绍下其他方法。

本章将介绍两种解决hash表碰撞的方法：

拉链法

使用拉链法，每一个bucket都会包含一个链接表，当发生碰撞时，就会将该记录插入在该位置的链接表后面，步骤如下：

插入时：通过hash函数获取到要插入的位置，如果该位置是空的，就直接插入，如果该位置不是空的，就插入在链接表的后面
搜索时：通过hash函数获取到key对应的位置，遍历链接表，判断key是不是搜索的key，如果是，则返回value，否则返回NULL
删除时：通过hash函数获取到key对应的位置，遍历链接表，找到需要删除的key，如果找到，则将该key对应的记录从链接表中删除，如果链接表中只有一条记录，则将该位置置为NULL

拉链法的优点是实现起来简单，但是空间利用率低。每个记录必须存储指向链接表中下一个记录的指针，如果没有记录，则指向NULL，这种方法会浪费一些空间来存储额外的指针。

开放地址法能解决拉链法空间利用率低的问题，发生碰撞时，碰撞的记录将放置在hash表中的其他bucket中，存放的位置是根据预先确定的规则选择的，以便在搜索记录时可以重复该规则，有如下几种规则：

当发生碰撞时，就会递增索引，将记录插入在下一个可用的索引中，方法如下：

线性探测提供了良好的缓存性能，但是存在碰撞后遍历次数多的问题。将发生碰撞的key放入下一个可用的bucket中可能导致后面插入记录也要往后插，就需要多次迭代。

二次探查法和先行探查类似，不同的是，发生碰撞后，我们会将记录插入在如下的序列中：i, i + 1, i + 4, i + 9, i + 16, ...，i代表通过hash函数获取到的索引，具体步骤如下：

插入时：通过hash函数找到插入的索引，通过遍历上面的序列直到找到一个空的或已被删除的索引位置，执行插入
搜索时：通过hash函数找到key的索引，遍历上面的序列，将序列上的key与搜索的key对比，如果相等，则返回value，否则返回NULL
删除时：因为我们无法判断要删除的项是不是碰撞链上的，所以我们不能直接删除该条记录，只能把它标记为已删除

二次探查法减少发生碰撞后遍历的次数，并且仍然提供了不错的缓存性能。

双重hash旨在解决碰撞后遍历次数多的问题。使用两次hash函数为插入的记录选择新的索引，这个索引会均匀的分布在整个表中，该方法虽然解决了上述问题，但也失去了缓存特性，双重hash是实际项目中常见的冲突管理方法，也是我们在本教程中实现的方法。