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哈希數組內存中怎麼存儲

發布時間: 2023-04-28 13:16:49

❶ 散列儲存(hash儲存)的理解

設要存儲對象的個數為num, 那麼我們就用len個內存單元來存儲它們(len>=num); 以每個對象ki的關鍵字為自變數,用一個函數h(ki)來映射出ki的內存地址,也就是ki的下標,將ki對象的元素內容全部存入這個地址中就行了。這個就是Hash的基本思路。
為什麼要用一個函數來映射出它們的地址單元呢?
假設現在我要存儲 4個元素 13 7 14 11
顯然,我們可以用 數組 來存。也就是: a[1] = 13; a[2] = 7; a[3] = 14; a[4] = 11 ;
當然,我們也可以用Hash來存。下面給出一個簡單的 Hash存儲
先來確定那個函數。我們就用 h(ki) = ki%5 ;
對於第一個元素 h(13) = 13%5 = 3 ; 也就是說 13 的下標為 3 ;即 Hash[3] = 13 ;
對於第二個元素 h(7) = 7 % 5 = 2 ; 也就是說譽橡 7 的下標為 2 ; 即 Hash[2] = 7 ;
同理, Hash[4] = 14; Hash[1] = 11 ;
現在我要你查找 11 這個元素是否存在。你會怎麼做呢?當然,對於數組來說,那是相當的簡單,一個for循環就可以辯虛御了。
也就是說我們要找4次。
下面我們來用Hash找一下。
首先,我們攜岩將要找的元素 11 代入剛才的函數中來映射出它所在的地址單元。也就是 h(11) = 11%5 = 1 了。下面我們來比較一下 Hash[1]?=11 , 這個問題就很簡單了。也就是說我們就找了1次。這個就是Hash的妙處了,通過制定一個規則(函數)來映射出它的地址,數據也就能通過這個規則去找到它的內存地址了。

❷ 數據結構問題:哈希表的存儲結構是什麼

哈希表的存儲結構為散列函數。
散列技術是在記錄的存儲位置和它的關鍵字之間建立一個確定的對應關系f,使得每個關鍵字key對應一個存儲位置f(key)。
這里把這種對應關系f稱為散列函數,又稱為哈希(Hash)函數。按這個思想,採用散列技術將記錄存在在一塊連續的存儲空間中,這塊連續存儲空間稱為散列表或哈希表。那麼,關鍵字對應的記錄存儲位置稱為散列地址。

散列技術最適合的求解問題是查找與給定值相等的記錄。對於查找來說,簡化了比較過程,效率會大大 提高。但是,散列技術部具備很多常規數據結構的能力,如比較同樣的關鍵字,對應很多記錄的情況,不適合用散列技術;散列表也不適合范圍查找等等。
在理想的情況下,每一個關鍵字,通過散列函數計算出來的地址都是不一樣的,可現實中,這只是一個理想。市場會碰到兩個關鍵字key1 != key2,但是卻有f(key1) = f(key2),這種現象稱為沖突。出現沖突將會造成查找錯誤,因此可以通過精心設計散列函數讓沖突盡可能的少,但是不能完全避免。

❸ hashmap數組和鏈表存的什麼

HashMap是一種清旦森常用的數據結構,它通過哈希表實現了鍵值對的存儲。在Java中,HashMap的內部實現是一個數組,數組的每個元素又是一個鏈表。

數組中的每個元素都是一個鏈表的頭節點,如果多個鍵映射到數組的同一個位置,那麼它們就會被存儲到同一個鏈表中。

具體來說,數組中存儲的是哈希答畝值相同的鍵值對組成的鏈表。每個鍵值對都包括一個鍵對象和一個值對象。需要注意的是,如果新的鍵值對的鍵對象已經存在於HashMap中,那麼它的值對象會覆蓋原來的值對象。

鏈表中的每個節點都是一個鍵值對,包括一個鍵對象和一個值對象,以及一個指向下一個節點的指針對象。如果多個鍵映射到數組的同一個位置,那麼它們就會被存儲到同一個鏈表中,形成一個桶。需要注意的是,如果桶中的鍵值對很多,那麼訪問一個指定的鍵值對的時遲沒間復雜度可能會退化為O(n),因此,可以通過調整哈希表的容量和擴容因子來避免這種情況。

❹ 數據結構-Hash

先看一下hash表的結構圖:

哈希表(Hash table,也叫散列表),是根據鍵(Key)而直接訪問在內存存儲位置的數據結構。也就是說,它通過計算一個關於鍵值的函數,將所需查詢的數據映射到表中一個位置來訪問記錄,這加快了查找速度。這個映射函數叫做散列函數,存放記錄的數組叫做散列表
白話一點的說就是通過把Key通過一個固定的演算法函數(hash函數)轉換成一個整型數字,然渣胡後就對該數字對數組的長度進行取余,取余結果就當作數組的下標,將value存儲在以該數字為下標的數組空間里。

先了解一下下面幾個常說的幾個關鍵字是什麼:
key :我們輸入待查找的值
value :我們想要獲取的內容
hash值 :key通過hash函數算出的值(對數組長度取模,便可得到數組下標)
hash函數(散列函數) :存在一種函數F,根據這個函數和查找關鍵字key,可以直接確定查找值所在位置,而不需要一個個遍歷比較。這樣就預先知道key在的位置,直接找到數據,提升效率。

地址index=F(key)
hash函數就是根據key計算出該存儲地址的位置,hash表就是基於hash函數建立的一種查找表。

方法有很多種,比如直接定址法、數字分析法、平方取中法、折疊法、隨機數法、除留余數法等,網上相關介紹有很多,這里就不重點說這個了

對不同的關鍵字可能得到同一散列地址, 即k1≠k2,而f(k1)=f(k2),或f(k1) MOD 容量 =f(k2) MOD 容量 ,這種現象稱為 碰撞 ,亦稱 沖突
通過構造性能良好的hash函數,可以減少沖突,但一般不可能完全避免沖突,因此解決沖突是hash表的另一個關鍵問題。
創建和查找hash表都會遇到沖突,兩種情況下解決沖突的方法應該一致。

這里要提到兩個參數: 初始容量 載入因子 ,這兩個參數是影響hash表性能的重要參數。
容量 : 表示hash表中數組的長度,初始容量是創建hash表時的容量。
載入因子 : 是hash表在其容量自動增加之前可以達到多滿的一種尺度(存儲元素的個數),它衡量的是一個散列表的空間的使用程度。
loadFactor = 載入因子 / 容量
一般情況下,當loadFactor <= 1時,hash表查找的期望復雜度為O(1).
對使用鏈表法的散列表來說, 負載因子越大,對空間的利用更充分,然後後果是查找效率的降低;如果負載因子太小,那麼散列表的數據將過於稀疏,對空間造成嚴重浪費 。系統默認負載因子為0.75。

當hash表中元素越來越多的時候,碰撞的幾率也就越來越高(因為數組的長度是固定的),所以為了提高查詢的效率,就要對數組進行擴容。而在數組擴容之後,最消耗性能的點就出現了,原數組中的數據必須重新計算其在新數組中的位置,並放進去,這就是 擴容
什麼時候進行擴容呢?當表中 元素個數超過了容量 * loadFactor 時,就如拆攔會進行數組擴容。

Foundation框架下提供了很多高級數據結構,很多都是和Core Foundation下的相對應,例如NSSet就是和_CFSet相對應,NSDictionary就是和_CFDictionary相對應。 源碼

這里說的hash並不是之前說的hash表,而是一個方法。為什麼要有hash方法?
這個問題需要從hash表數據御銷結構說起,首先看下如何在數組中查找某個成員

在數組未排序的情況下,查找的時間復雜度是O(n)(n為數組長度)。hash表的出現,提高了查找速度,當成員被加入到hash表中時,會計算出一個hash值,hash值對數組長度取模,會得到該成員在數組中的位置。
通過這個位置可以將查找的時間復雜度優化到O(1),前提是在不發生沖突的情況下。
這里的hash值是通過hash方法計算出來的,且hash方法返回的hash值最好唯一
和數組相比,基於hash值索引的hash表查找某個成員的過程:

可以看出優勢比較明顯,最壞的情況和數組也相差無幾。

重寫person的hash方法和WithZone方法,方便查看hash方法是否被調用:

列印結果:

可以了解到: hash方法只在對象被添加到NSSet和設置為NSDictionary的key時被調用
NSSet添加新成員時,需要根據hash值來快速查找成員,以保證集合中是否已經存在該成員。
NSDictionary在查找key時,也是利用了key的hash值來提高查找的效率。
這里可以得到這個結論:
相等變數的hash結果總是相同的,不相等變數的hash結果有可能相同

根據數據結構可以發現set內部使用了指針數組來保存keys,可以從 源碼 中了解到採用的是連續存儲的方式存儲。

NSSet添加key,key值會根據特定的hash函數算出hash值,然後存儲數據的時候,會根據hash函數算出來的值,找到對應的下標,如果該下標下已有數據,開放定址法後移動插入,如果數組到達閾值,這個時候就會進行擴容,然後重新hash插入。查詢速度就可以和連續性存儲的數據一樣接近O(1)了。

和上面的集合NSSet相比較,多了一個指針數組values。

通過比較集合NSSet和字典NSDictionary的 源碼 可以知道兩者實現的原理差不多,而字典則用了兩個數組keys和values,說明這兩個數據是被分開存儲的。

通過源碼可以看到,當有重復的key插入到字典NSDictionary時,會覆蓋舊值,而集合NSSet則什麼都不做,保證了裡面的元素不會重復。
大家都知道,字典里的鍵值對key-value是一一對應的關系,從數據結構可以看出,key和value是分別存儲在兩個不同的數組里,這裡面是如何對key、value進行綁定的呢?
首先 key利用hash函數算出hash值,然後對數組的長度取模,得到數組下標的位置,同樣將這個地址對應到values數組的下標,就匹配到相應的value。 注意到上面的這句話,要保證一點, 就是keys和values這兩個數組的長度要一致 。所以擴容的時候,需要對keys和values兩個數組一起擴容。

對於字典NSDictionary設置的key和value,key值會根據特定的hash函數算出hash值,keys和values同樣多,利用hash值對數組長度取模,得到其對應的下標index,如果下標已有數據,開放定址法後移插入,如果數組達到閾值,就擴容,然後重新hash插入。這樣的機制就把一些不連續的key-value值插入到能建立起關系的hash表中。
查找的時候,key根據hash函數以及數組長度,得到下標,然後根據下標直接訪問hash表的keys和values,這樣查詢速度就可以和連續線性存儲的數據一樣接近O(1)了。

參考文章: 筆記-數據結構之 Hash(OC的粗略實現)

❺ 數組的存儲結構採用什麼存儲方式

順序存儲方式。

數組就是在內存中開辟一塊連續的、大小相同的空間,用來存儲數據。

連續:內存地址是連續的。如a是首地址,a+1就是第二個數據元素的地址,a+2是第三個。

大小相同:指每個數組元素所佔的空間大小是相同的。((a+i)-(a+i-1)=定值 是多少?)

如: int a[]={1,2,3,4};

示例:

a a+1 a+2 a+3

1 2 3 4

a[0] a[1] a[2] a[3]

注意:數組名不能被賦值,因為它是個常量值。代表數組的首地址。

❻ java語言中,128位的文件hash值用什麼數據類型存儲比較好要求定長。

用16個位元組的byte a[]=byte[16];
或者2個long存儲,long a[]=new long[2];

用位運算處理java的「有符號」
比如取有符號的byte,用容量大一級的short或int保存轉換後的無符號數據;
byte b=-1;
short s=(short) b&0xff; //轉換成無符號

取long的最高位元組,(包括符號位在內)
long l=l>>>56;

❼ 哈希表如何存儲字元串

LZ 哈希表 貌似是一種查找方式吧
然後你弄個數組 鏈表什麼的存儲任何你想要存儲的數據
比如說 你可以將 jan 存儲在 array[j+a+n]中
要查找jan 時 就可以直接找到了了
輸入 jan 然後 查找那個存儲單元就好

❽ HashMap原理 — 擴容機制及存取原理

回顧一下基本概念:

一. put方法

HashMap使用哈希演算法得到數組中保存的位置,然後調用put方法將key-value對保存到table變數中。我們通過圖來演示一下存儲的過程。

簡單解釋一下:

我們前握模關注一下這裡面最重要的三個方法,hash(),putVal(),resize().

1. hash方法

我們通過hash方法計算索引,得到數組中保存的位置,看一下源碼

我們可以看到HashMap中的hash演算法是通過key的hashcode值與其hashcode右移16位後得到的值進行異或運算得到的,那麼為什麼不直接使用key.hashCode(),而要進行異或操作?我們知道hash的目的是為了得到進行索引,而hash是有可能沖突的,也就是不同的key得到了同樣的hash值,這樣就很容易產業碰撞,如何減少這種情況的發生呢,就通過上述的hash(Object key)演算法將hashcode 與 hashcode的低16位做異或運算,混合了高位和低位得出的最終hash值,沖突的概率就小多了。舉個例子:

我們的hash(Object key)演算法一個道理,最終的hash值混合了高位和低位的信息,摻雜的元素多了皮李,那麼最終hash值的隨機性越大,而HashMap的table下標依賴於最終hash值與table.length()-1的&運算,這里的&運算類似於挑包子的過程,自然沖突就小得多了。計算過程如下:

2. putVal方法

通過putVal方法將傳遞的key-value對添加到數組table中。

3. resize方法

HashMap通過resize()方法進行擴容,容量規則為2的冪次

二. get方法

我們先簡單說一下get(Object key)流程,通過傳入的key通過hash()演算法得到hash值,在通過(n - 1) & hash找到數組下標,如果數組下標所對應的node值正好key一樣就返回,否則找到node.next找到下一個節點,看是否是treenNode,如果是,遍歷紅黑樹找到對應node,如果不是遍歷鏈表找到node。我們看一下源碼

這幾個方法是核心,雖然HashMap還有很多常用方法,不過大體和這幾個方法有關,或者實現邏輯相似,這里就不再多說了。

三. 總結

本文在上一章基本概念和底層結構的基礎上,從源碼的角度講解了擴容機制以及存取原理,主要分析了put方法和get方法慧緩,put方法的核心為hash(),putVal(),resize(),get方法的核心為getNode()。

❾ 數據結構問題:哈希表的存儲結構是什麼

哈希表

散列
存儲
,它的哈希值是通過哈希演算法得到的。哈希值就類似於數組中的下標值,但是哈希表中的對象存放位置不是連續的。通過找到哈希值
很容易找到相應位置的對象。一般散列度在0.75最佳(查詢效率和內存使用率的均衡點吧)!!!

❿ 一維數組在內存中的存放方式是怎麼樣的

一維數組在內存中的存放方式是:

1、硬碟上不可能運行程序的,必須在內存中運行。

2、低地址到高地址存儲 。

3、數組元素通常也稱為下標變數。

4、在C語言中,只能逐個地使用下標變數, 不能用一個語句輸出整個數組。

5、int a[10]和t=a[6]分別是定義數組長度為10和引用a數組中序號為6的元素,6不代表數組長度。

(10)哈希數組內存中怎麼存儲擴展閱讀:

數組(Array)是有序的元素序列。若將有限個類型相同的變數的集合命名,那麼這個名稱為數組名。組成數組的各個變數稱為數組的分量,也稱為數組的元素,有時也稱為下標變數。用於區分數組的各個元素的數字編號稱為下標。數組是在程序設計中,為了處理方便, 把具有相同類型的若干元素按有序的形式組織起來的一種形式。 這些有序排列的同類數據元素的集合稱為數組。

數組是用於儲存多個相同類型數據的集合。

在C語言中, 數組屬於構造數據類型。一個數組可以分解為多個數組元素,這些數組元素可以是基本數據類型或是構造類型。因此按數組元素的類型不同,數組又可分為數值數組、字元數組、指針數組、結構數組等各種類別。