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哈希数组内存中怎么存储

发布时间: 2023-04-28 13:16:49

❶ 散列储存(hash储存)的理解

设要存储对象的个数为num, 那么我们就用len个内存单元来存储它们(len>=num); 以每个对象ki的关键字为自变量,用一个函数h(ki)来映射出ki的内存地址,也就是ki的下标,将ki对象的元素内容全部存入这个地址中就行了。这个就是Hash的基本思路。
为什么要用一个函数来映射出它们的地址单元呢?
假设现在我要存储 4个元素 13 7 14 11
显然,我们可以用 数组 来存。也就是: a[1] = 13; a[2] = 7; a[3] = 14; a[4] = 11 ;
当然,我们也可以用Hash来存。下面给出一个简单的 Hash存储
先来确定那个函数。我们就用 h(ki) = ki%5 ;
对于第一个元素 h(13) = 13%5 = 3 ; 也就是说 13 的下标为 3 ;即 Hash[3] = 13 ;
对于第二个元素 h(7) = 7 % 5 = 2 ; 也就是说誉橡 7 的下标为 2 ; 即 Hash[2] = 7 ;
同理, Hash[4] = 14; Hash[1] = 11 ;
现在我要你查找 11 这个元素是否存在。你会怎么做呢?当然,对于数组来说,那是相当的简单,一个for循环就可以辩虚御了。
也就是说我们要找4次。
下面我们来用Hash找一下。
首先,我们携岩将要找的元素 11 代入刚才的函数中来映射出它所在的地址单元。也就是 h(11) = 11%5 = 1 了。下面我们来比较一下 Hash[1]?=11 , 这个问题就很简单了。也就是说我们就找了1次。这个就是Hash的妙处了,通过制定一个规则(函数)来映射出它的地址,数据也就能通过这个规则去找到它的内存地址了。

❷ 数据结构问题:哈希表的存储结构是什么

哈希表的存储结构为散列函数。
散列技术是在记录的存储位置和它的关键字之间建立一个确定的对应关系f,使得每个关键字key对应一个存储位置f(key)。
这里把这种对应关系f称为散列函数,又称为哈希(Hash)函数。按这个思想,采用散列技术将记录存在在一块连续的存储空间中,这块连续存储空间称为散列表或哈希表。那么,关键字对应的记录存储位置称为散列地址。

散列技术最适合的求解问题是查找与给定值相等的记录。对于查找来说,简化了比较过程,效率会大大 提高。但是,散列技术部具备很多常规数据结构的能力,如比较同样的关键字,对应很多记录的情况,不适合用散列技术;散列表也不适合范围查找等等。
在理想的情况下,每一个关键字,通过散列函数计算出来的地址都是不一样的,可现实中,这只是一个理想。市场会碰到两个关键字key1 != key2,但是却有f(key1) = f(key2),这种现象称为冲突。出现冲突将会造成查找错误,因此可以通过精心设计散列函数让冲突尽可能的少,但是不能完全避免。

❸ hashmap数组和链表存的什么

HashMap是一种清旦森常用的数据结构,它通过哈希表实现了键值对的存储。在Java中,HashMap的内部实现是一个数组,数组的每个元素又是一个链表。

数组中的每个元素都是一个链表的头节点,如果多个键映射到数组的同一个位置,那么它们就会被存储到同一个链表中。

具体来说,数组中存储的是哈希答亩值相同的键值对组成的链表。每个键值对都包括一个键对象和一个值对象。需要注意的是,如果新的键值对的键对象已经存在于HashMap中,那么它的值对象会覆盖原来的值对象。

链表中的每个节点都是一个键值对,包括一个键对象和一个值对象,以及一个指向下一个节点的指针对象。如果多个键映射到数组的同一个位置,那么它们就会被存储到同一个链表中,形成一个桶。需要注意的是,如果桶中的键值对很多,那么访问一个指定的键值对的时迟没间复杂度可能会退化为O(n),因此,可以通过调整哈希表的容量和扩容因子来避免这种情况。

❹ 数据结构-Hash

先看一下hash表的结构图:

哈希表(Hash table,也叫散列表),是根据键(Key)而直接访问在内存存储位置的数据结构。也就是说,它通过计算一个关于键值的函数,将所需查询的数据映射到表中一个位置来访问记录,这加快了查找速度。这个映射函数叫做散列函数,存放记录的数组叫做散列表
白话一点的说就是通过把Key通过一个固定的算法函数(hash函数)转换成一个整型数字,然渣胡后就对该数字对数组的长度进行取余,取余结果就当作数组的下标,将value存储在以该数字为下标的数组空间里。

先了解一下下面几个常说的几个关键字是什么:
key :我们输入待查找的值
value :我们想要获取的内容
hash值 :key通过hash函数算出的值(对数组长度取模,便可得到数组下标)
hash函数(散列函数) :存在一种函数F,根据这个函数和查找关键字key,可以直接确定查找值所在位置,而不需要一个个遍历比较。这样就预先知道key在的位置,直接找到数据,提升效率。

地址index=F(key)
hash函数就是根据key计算出该存储地址的位置,hash表就是基于hash函数建立的一种查找表。

方法有很多种,比如直接寻址法、数字分析法、平方取中法、折叠法、随机数法、除留余数法等,网上相关介绍有很多,这里就不重点说这个了

对不同的关键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 ,这种现象称为 碰撞 ,亦称 冲突
通过构造性能良好的hash函数,可以减少冲突,但一般不可能完全避免冲突,因此解决冲突是hash表的另一个关键问题。
创建和查找hash表都会遇到冲突,两种情况下解决冲突的方法应该一致。

这里要提到两个参数: 初始容量 加载因子 ,这两个参数是影响hash表性能的重要参数。
容量 : 表示hash表中数组的长度,初始容量是创建hash表时的容量。
加载因子 : 是hash表在其容量自动增加之前可以达到多满的一种尺度(存储元素的个数),它衡量的是一个散列表的空间的使用程度。
loadFactor = 加载因子 / 容量
一般情况下,当loadFactor <= 1时,hash表查找的期望复杂度为O(1).
对使用链表法的散列表来说, 负载因子越大,对空间的利用更充分,然后后果是查找效率的降低;如果负载因子太小,那么散列表的数据将过于稀疏,对空间造成严重浪费 。系统默认负载因子为0.75。

当hash表中元素越来越多的时候,碰撞的几率也就越来越高(因为数组的长度是固定的),所以为了提高查询的效率,就要对数组进行扩容。而在数组扩容之后,最消耗性能的点就出现了,原数组中的数据必须重新计算其在新数组中的位置,并放进去,这就是 扩容
什么时候进行扩容呢?当表中 元素个数超过了容量 * loadFactor 时,就如拆拦会进行数组扩容。

Foundation框架下提供了很多高级数据结构,很多都是和Core Foundation下的相对应,例如NSSet就是和_CFSet相对应,NSDictionary就是和_CFDictionary相对应。 源码

这里说的hash并不是之前说的hash表,而是一个方法。为什么要有hash方法?
这个问题需要从hash表数据御销结构说起,首先看下如何在数组中查找某个成员

在数组未排序的情况下,查找的时间复杂度是O(n)(n为数组长度)。hash表的出现,提高了查找速度,当成员被加入到hash表中时,会计算出一个hash值,hash值对数组长度取模,会得到该成员在数组中的位置。
通过这个位置可以将查找的时间复杂度优化到O(1),前提是在不发生冲突的情况下。
这里的hash值是通过hash方法计算出来的,且hash方法返回的hash值最好唯一
和数组相比,基于hash值索引的hash表查找某个成员的过程:

可以看出优势比较明显,最坏的情况和数组也相差无几。

重写person的hash方法和WithZone方法,方便查看hash方法是否被调用:

打印结果:

可以了解到: hash方法只在对象被添加到NSSet和设置为NSDictionary的key时被调用
NSSet添加新成员时,需要根据hash值来快速查找成员,以保证集合中是否已经存在该成员。
NSDictionary在查找key时,也是利用了key的hash值来提高查找的效率。
这里可以得到这个结论:
相等变量的hash结果总是相同的,不相等变量的hash结果有可能相同

根据数据结构可以发现set内部使用了指针数组来保存keys,可以从 源码 中了解到采用的是连续存储的方式存储。

NSSet添加key,key值会根据特定的hash函数算出hash值,然后存储数据的时候,会根据hash函数算出来的值,找到对应的下标,如果该下标下已有数据,开放寻址法后移动插入,如果数组到达阈值,这个时候就会进行扩容,然后重新hash插入。查询速度就可以和连续性存储的数据一样接近O(1)了。

和上面的集合NSSet相比较,多了一个指针数组values。

通过比较集合NSSet和字典NSDictionary的 源码 可以知道两者实现的原理差不多,而字典则用了两个数组keys和values,说明这两个数据是被分开存储的。

通过源码可以看到,当有重复的key插入到字典NSDictionary时,会覆盖旧值,而集合NSSet则什么都不做,保证了里面的元素不会重复。
大家都知道,字典里的键值对key-value是一一对应的关系,从数据结构可以看出,key和value是分别存储在两个不同的数组里,这里面是如何对key、value进行绑定的呢?
首先 key利用hash函数算出hash值,然后对数组的长度取模,得到数组下标的位置,同样将这个地址对应到values数组的下标,就匹配到相应的value。 注意到上面的这句话,要保证一点, 就是keys和values这两个数组的长度要一致 。所以扩容的时候,需要对keys和values两个数组一起扩容。

对于字典NSDictionary设置的key和value,key值会根据特定的hash函数算出hash值,keys和values同样多,利用hash值对数组长度取模,得到其对应的下标index,如果下标已有数据,开放寻址法后移插入,如果数组达到阈值,就扩容,然后重新hash插入。这样的机制就把一些不连续的key-value值插入到能建立起关系的hash表中。
查找的时候,key根据hash函数以及数组长度,得到下标,然后根据下标直接访问hash表的keys和values,这样查询速度就可以和连续线性存储的数据一样接近O(1)了。

参考文章: 笔记-数据结构之 Hash(OC的粗略实现)

❺ 数组的存储结构采用什么存储方式

顺序存储方式。

数组就是在内存中开辟一块连续的、大小相同的空间,用来存储数据。

连续:内存地址是连续的。如a是首地址,a+1就是第二个数据元素的地址,a+2是第三个。

大小相同:指每个数组元素所占的空间大小是相同的。((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:数组名不能被赋值,因为它是个常量值。代表数组的首地址。

❻ java语言中,128位的文件hash值用什么数据类型存储比较好要求定长。

用16个字节的byte a[]=byte[16];
或者2个long存储,long a[]=new long[2];

用位运算处理java的“有符号”
比如取有符号的byte,用容量大一级的short或int保存转换后的无符号数据;
byte b=-1;
short s=(short) b&0xff; //转换成无符号

取long的最高字节,(包括符号位在内)
long l=l>>>56;

❼ 哈希表如何存储字符串

LZ 哈希表 貌似是一种查找方式吧
然后你弄个数组 链表什么的存储任何你想要存储的数据
比如说 你可以将 jan 存储在 array[j+a+n]中
要查找jan 时 就可以直接找到了了
输入 jan 然后 查找那个存储单元就好

❽ HashMap原理 — 扩容机制及存取原理

回顾一下基本概念:

一. put方法

HashMap使用哈希算法得到数组中保存的位置,然后调用put方法将key-value对保存到table变量中。我们通过图来演示一下存储的过程。

简单解释一下:

我们前握模关注一下这里面最重要的三个方法,hash(),putVal(),resize().

1. hash方法

我们通过hash方法计算索引,得到数组中保存的位置,看一下源码

我们可以看到HashMap中的hash算法是通过key的hashcode值与其hashcode右移16位后得到的值进行异或运算得到的,那么为什么不直接使用key.hashCode(),而要进行异或操作?我们知道hash的目的是为了得到进行索引,而hash是有可能冲突的,也就是不同的key得到了同样的hash值,这样就很容易产业碰撞,如何减少这种情况的发生呢,就通过上述的hash(Object key)算法将hashcode 与 hashcode的低16位做异或运算,混合了高位和低位得出的最终hash值,冲突的概率就小多了。举个例子:

我们的hash(Object key)算法一个道理,最终的hash值混合了高位和低位的信息,掺杂的元素多了皮李,那么最终hash值的随机性越大,而HashMap的table下标依赖于最终hash值与table.length()-1的&运算,这里的&运算类似于挑包子的过程,自然冲突就小得多了。计算过程如下:

2. putVal方法

通过putVal方法将传递的key-value对添加到数组table中。

3. resize方法

HashMap通过resize()方法进行扩容,容量规则为2的幂次

二. get方法

我们先简单说一下get(Object key)流程,通过传入的key通过hash()算法得到hash值,在通过(n - 1) & hash找到数组下标,如果数组下标所对应的node值正好key一样就返回,否则找到node.next找到下一个节点,看是否是treenNode,如果是,遍历红黑树找到对应node,如果不是遍历链表找到node。我们看一下源码

这几个方法是核心,虽然HashMap还有很多常用方法,不过大体和这几个方法有关,或者实现逻辑相似,这里就不再多说了。

三. 总结

本文在上一章基本概念和底层结构的基础上,从源码的角度讲解了扩容机制以及存取原理,主要分析了put方法和get方法慧缓,put方法的核心为hash(),putVal(),resize(),get方法的核心为getNode()。

❾ 数据结构问题:哈希表的存储结构是什么

哈希表

散列
存储
,它的哈希值是通过哈希算法得到的。哈希值就类似于数组中的下标值,但是哈希表中的对象存放位置不是连续的。通过找到哈希值
很容易找到相应位置的对象。一般散列度在0.75最佳(查询效率和内存使用率的均衡点吧)!!!

❿ 一维数组在内存中的存放方式是怎么样的

一维数组在内存中的存放方式是:

1、硬盘上不可能运行程序的,必须在内存中运行。

2、低地址到高地址存储 。

3、数组元素通常也称为下标变量。

4、在C语言中,只能逐个地使用下标变量, 不能用一个语句输出整个数组。

5、int a[10]和t=a[6]分别是定义数组长度为10和引用a数组中序号为6的元素,6不代表数组长度。

(10)哈希数组内存中怎么存储扩展阅读:

数组(Array)是有序的元素序列。若将有限个类型相同的变量的集合命名,那么这个名称为数组名。组成数组的各个变量称为数组的分量,也称为数组的元素,有时也称为下标变量。用于区分数组的各个元素的数字编号称为下标。数组是在程序设计中,为了处理方便, 把具有相同类型的若干元素按有序的形式组织起来的一种形式。 这些有序排列的同类数据元素的集合称为数组。

数组是用于储存多个相同类型数据的集合。

在C语言中, 数组属于构造数据类型。一个数组可以分解为多个数组元素,这些数组元素可以是基本数据类型或是构造类型。因此按数组元素的类型不同,数组又可分为数值数组、字符数组、指针数组、结构数组等各种类别。