【HashMap和HashSetyi以及散列表的拉链法，线性探测法详解】

news2024/10/10 14:21:38

在这里插入图片描述

🌈个人主页：SKY-30
⛅个人推荐：基于java提供的ArrayList实现的扑克牌游戏 |C贪吃蛇详解
⚡学好数据结构，刷题刻不容缓：点击一起刷题
🌙心灵鸡汤：总有人要赢，为什么不能是我呢
在这里插入图片描述

📢📢📢Map 和Set 概念

map和set是一种用来搜索的数据结构，其搜索效率与具体实例化的子类有关，之前我们搜索的方法有：

  • 直接遍历：利用for循环，暴力求解，事件复杂度为O(N)
  • 二分查找：时间复杂度：O(logN),搜索之前要求序列是有序的

但是如果我们对于存储的数据，经常要执行修改和删除的操作，那么上述的两种操作就非常不适合了，我们这里就引出两个新的数据结构-map和set。

📢📢📢模式

对于map来说，它的存储形式是形如K-（key），V-（value），这种类似于键值对的这种形式，进行存储，而set，则是只有key这一种形式。

📢📢📢Map

在这里插入图片描述
Map是一个接口，没有继承collection，该类的存储形式是<K,V>并且这里的K是唯一的，不能重复。

📢📢📢Map.Entry<K,V>

Map.Entry<K,V>是Map内部用来存放<key,value>键值对的映射关系的一个内部类，该类提供了<Key,value>获取，value的设置，即Key的比较形式

方法解释
K getKey()返回 entry中的key
V getValue返回entry中的value
V setValue将键值对中的value替换为指定的value

📢📢📢Map的一些常用方法

在这里插入图片描述

📢📢📢Map的一些注意事项

  • Map是一个接口，不能直接实例化对象，如果要实例化，我们只能实例实现其接口的类，TreeMap和HashMap。
  • Map中Key的元素是唯一的，Value可以重复的
  • 在Treemap中插入元素时，Key不能为空，否则会报错，value却可以为空，需要注意在HashMap中是可以插入为空的
  • Map中的Key是不能修改的，要想修改的话，只能删除对应的数据，然后重新插入，但是Value是可以重新修改的。
  • Treemap和HashMap的区别，这个后面说
import java.util.TreeMap;
import java.util.Map;
public static void TestMap(){
Map<String, String> m = new TreeMap<>();
// put(key, value):插入key-value的键值对
// 如果key不存在，会将key-value的键值对插入到map中,返回null
m.put("林冲", "豹子头");
m.put("鲁智深", "花和尚");
m.put("武松", "行者");
m.put("宋江", "及时雨");
String str = m.put("李逵", "黑旋风");
System.out.println(m.size());
System.out.println(m);
// put(key,value): 注意key不能为空，但是value可以为空
// key如果为空，会抛出空指针异常
//m.put(null, "花名");
str = m.put("无名", null);
System.out.println(m.size());
// put(key, value):
// 如果key存在，会使用value替换原来key所对应的value，返回旧value
str = m.put("李逵", "铁牛");
// get(key): 返回key所对应的value
// 如果key存在，返回key所对应的value
// 如果key不存在，返回null
System.out.println(m.get("鲁智深"));
System.out.println(m.get("史进"));
//GetOrDefault(): 如果key存在，返回与key所对应的value，如果key不存在，返回一个默认值
System.out.println(m.getOrDefault("李逵", "铁牛"));
System.out.println(m.getOrDefault("史进", "九纹龙"));
System.out.println(m.size());
//containKey(key)：检测key是否包含在Map中，时间复杂度：O(logN)
// 按照红黑树的性质来进行查找
// 找到返回true，否则返回false
System.out.println(m.containsKey("林冲"));
System.out.println(m.containsKey("史进"));
// containValue(value): 检测value是否包含在Map中，时间复杂度: O(N)
// 找到返回true，否则返回false
System.out.println(m.containsValue("豹子头"));
System.out.println(m.containsValue("九纹龙"));
// 打印所有的keyfor(String s : m.keySet()){
System.out.print(s + " ");
}
System.out.println();
// 打印所有的value
// values()是将map中的value放在collect的一个集合中返回的
for(String s : m.values()){
System.out.print(s + " ");
}
System.out.println();
// 打印所有的键值对
// entrySet(): 将Map中的键值对放在Set中返回了
for(Map.Entry<String, String> entry : m.entrySet()){
System.out.println(entry.getKey() + "--->" + entry.getValue());
}
System.out.println();
}
// keySet是将map中的key防止在Set中返回的

}

在这里插入图片描述

📢📢📢Set-详解

Set与Map很大的一个不同就是Set继承了collection而map并没有。

⚡⚡⚡一些常见的方法

在这里插入图片描述

⚡⚡⚡针对Set的一些注意事项

  • Set是继承了collection的一个接口类
  • Set中只存储了Key，并且要求他是唯一的，不能重复
  • Set的最大的一个特点就是对数据去重。
  • 实现Set接口的两个常见的类是HashSet和Treemap
  • TreeSet中的key不能插入null,HashSet则可以插入null
  • 在这里插入代码片
import java.util.TreeSet;
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;
public static void TestSet(){
Set<String> s = new TreeSet<>();
// add(key): 如果key不存在，则插入，返回ture
// 如果key存在，返回false
boolean isIn = s.add("apple");
s.add("orange");
s.add("peach");
s.add("banana");
System.out.println(s.size());
System.out.println(s);

boolean isIn= s.add("apple");
// add(key): key如果是空，抛出空指针异常
//s.add(null);
// contains(key): 如果key存在，返回true，否则返回false
System.out.println(s.contains("apple"));
System.out.println(s.contains("watermelen"));
// remove(key): key存在，删除成功返回true
// key不存在，删除失败返回false
// key为空，抛出空指针异常
s.remove("apple");
System.out.println(s);
s.remove("watermelen");
System.out.println(s);
Iterator<String> it = s.iterator();
while(it.hasNext()){
System.out.print(it.next() + " ");
}
System.out.println();
}

在这里插入图片描述

📢📢📢哈希表

不经过任何比较，一次直接从表中得到要搜索的元素。 如果构造一种存储结构，通过某种函数(hashFunc)使元素的存储位置与它的关键码之间能够建立一一映射的关系，那么在查找时通过该函数可以很快找到该元素。

  • 当向该结构中：
    插入元素
    根据待插入元素的关键码，以此函数计算出该元素的存储位置并按此位置进行存放。
    搜索元素
    对元素的关键码进行同样的计算，把求得的函数值当做元素的存储位置，在结构中按此位置取元素比较，若关键码相等，则搜索成功！！！

该方式即为哈希(散列)方法，哈希方法中使用的转换函数称为哈希(散列)函数，构造出来的结构称为哈希表(HashTable)(或者称散列表)

⚡⚡⚡冲突

不同关键字通过相同哈希哈数计算出相同的哈希地址，该种现象称为哈希冲突或哈希碰撞。
如何解决哈希碰撞呢，这里几种不同的方法给大家具体说明一下。

⚡⚡⚡解决哈希冲突的及汇总方法

引起哈希冲突的一个原因可能是：哈希函数设计不够合理。 哈希函数设计原则：哈希函数的定义域必须包括需要存储的全部关键码，而如果散列表允许有m个地址时，其值域必须在0到m-1之间哈希函数计算出来的地址能均匀分布在整个空间中哈希函数应该比较简单

常见的哈希函数：
除留余数法：
设散列表中允许的地址数为m，取一个不大于m，但最接近或者等于m的质数p作为除数，按照哈希函数： Hash(key) = key% p(p<=m),将关键码转换成哈希地址。

除此之外，我们还发现哈希冲突与负载因子有关，所以如何利用负载因子降低冲突率呢，首先负载因子的计算公式是：填入表中的数据的个数/散列表的长度
在这里插入图片描述
由于我们无法改变插入表中的数据，所以我们只能改变表的长度了。

⚡⚡⚡冲突-解决-闭散列

闭散列：也叫开放定址法，当发生哈希冲突时，如果哈希表未被装满，说明在哈希表中必然还有空位置，那么可以
把key存放到冲突位置中的“下一个” 空位置中去。那如何寻找下一个空位置呢？
这里我们介绍一种比较常见的方法

线性探测
比如，现在需要插入元素44，先通过哈希函数计算哈希地址，下标为4，因此44理论上应该插在该位置，但是该位置已经放了值为4的元素，即发生哈希冲突。
线性探测：从发生冲突的位置开始，依次向后探测，直到寻找到下一个空位置为止。

在这里插入图片描述

但是线性探测这种方法，存在一定的问题，比如他会导致数据全部聚集在同一块区域，导致我们后面插入数据的时候，可能要讲过多次的查找操作，所以，我们为了解决这个问题，发明了另一种探测方法。

二次探测
相比与线性探测，二次探测通过制定的函数，可以将数据均匀的插入到数组当中，避免数据扎堆的情况。
找下一个空位置的方法为： H= (H0 +i*i )% m, 其中：i = 1,2,3…， 是通过散列函数Hash(x)对元素的关键码 key 进行计算得到的位置，
m是表的大小。

研究表明：当表的长度为质数且表装载因子a不超过0.5时，新的表项一定能够插入，而且任何一个位置都不
会被探查两次。因此只要表中有一半的空位置，就不会存在表满的问题。在搜索时可以不考虑表装满的情
况，但在插入时必须确保表的装载因子a不超过0.5，如果超出必须考虑增容。
因此：比散列最大的缺陷就是空间利用率比较低，这也是哈希的缺陷。

⚡⚡⚡冲突-解决-开散列/哈希桶（重点掌握）

开散列法又叫链地址法(开链法)，首先对关键码集合用散列函数计算散列地址，具有相同地址的关键码归于同一子集合，每一个子集合称为一个桶，各个桶中的元素通过一个单链表链接起来，各链表的头结点存储在哈希表中。

开散列，可以认为是把一个在大集合中的搜索问题转化为在小集合中做搜索了。

// key-value 模型
public class HashBucket {
private static class Node {
private int key;
private int value;
Node next;
public Node(int key, int value) {
this.key = key;
this.value = value;
}
比特就业课
}
private Node[] array;
private int size; // 当前的数据个数
private static final double LOAD_FACTOR = 0.75;
public int put(int key, int value) {
int index = key % array.length;
// 在链表中查找 key 所在的结点
// 如果找到了，更新
// 所有结点都不是 key，插入一个新的结点
for (Node cur = array[index]; cur != null; cur = cur.next) {
if (key == cur.key) {
int oldValue = cur.value;
cur.value = value;
return oldValue;
}
}
Node node = new Node(key, value);
node.next = array[index];
array[index] = node;
size++;
if (loadFactor() >= LOAD_FACTOR) {
resize();
}
return -1;
}
private void resize() {
Node[] newArray = new Node[array.length * 2];
for (int i = 0; i < array.length; i++) {
Node next;
for (Node cur = array[i]; cur != null; cur = next) {
next = cur.next;
int index = cur.key % newArray.length;
cur.next = newArray[index];
newArray[index] = cur;
}
}
array = newArray;
}
private double loadFactor() {
return size * 1.0 / array.length;
}
public HashBucket() {
array = new Node[8];
size = 0;
}
public int get(int key) {
int index = key % array.length;
Node head = array[index];
for (Node cur = head; cur != null; cur = cur.next) {
if (key == cur.key) {
return cur.value;
}
}
return -1;
}
}

⚡⚡⚡关于HashMap和HashSet的注意事项

  1. HashMap 和 HashSet 即 java 中利用哈希表实现的 Map 和 Set
  2. java 中使用的是哈希桶方式解决冲突的
  3. java 会在冲突链表长度大于一定阈值后，将链表转变为搜索树（红黑树）
  4. java 中计算哈希值实际上是调用的类的 hashCode 方法，进行 key 的相等性比较是调用 key 的 equals 方法。所以如果要用自定义类作为 HashMap 的 key 或者 HashSet 的值，必须覆写 hashCode 和 equals 方
    法，而且要做到 equals 相等的对象，hashCode 一定是一致的。

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.coloradmin.cn/o/1862883.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系多彩编程网进行投诉反馈，一经查实，立即删除！

相关文章

TSLANet：时间序列模型的新构思

TSLANet：时间序列模型的新构思

实时了解业内动态&#xff0c;论文是最好的桥梁&#xff0c;专栏精选论文重点解读热点论文&#xff0c;围绕着行业实践和工程量产。若在某个环节出现卡点&#xff0c;可以回到大模型必备腔调或者LLM背后的基础模型重新阅读。而最新科技&#xff08;Mamba,xLSTM,KAN&#xff09;…
阅读更多...
百度智能云千帆推出大模型普惠计划，0成本切换

百度智能云千帆推出大模型普惠计划，0成本切换

百度智能云千帆推出大模型普惠计划&#xff0c;0成本切换至国内调用量第一的大模型平台。场景更丰富、模型更全面、工具链更完整易用、更安全可靠&#xff01; 即日起为新注册企业用户提供&#xff1a; 0元调用&#xff1a; 文心旗舰模型首次免费&#xff0c;赠送ERNIE3.5旗舰模…
阅读更多...
Windows 根据github上的环境需求，安装一个虚拟环境，安装cuda和torch

Windows 根据github上的环境需求，安装一个虚拟环境，安装cuda和torch

比如我们在github上看到一个关于运行环境的需求 Installation xxx系统Python 3.xxx CUDA 9.2PyTorch 1.9.0xxxxxx 最主要的就是cuda和torch&#xff0c;这两个会卡很多环境的安装。 我们重新走一遍环境安装。 首先创建一个虚拟环境 conda create -n 环境名字 python3.xxx…
阅读更多...
Vue介绍与入门(一篇入门)

Vue介绍与入门(一篇入门)

Vue.js 是一个流行的 JavaScript 框架&#xff0c;专门用于构建用户界面和单页面应用程序。它简单易学&#xff0c;但功能强大&#xff0c;能够帮助开发者快速构建交互性强的 Web 应用。 本教程旨在帮助那些刚开始学习 Vue.js 的开发者快速入门&#xff0c;并掌握一些基础知识…
阅读更多...
uni-app的showModal提示框，进行删除的二次确认，可自定义确定或取消操作

uni-app的showModal提示框，进行删除的二次确认，可自定义确定或取消操作

实现效果&#xff1a; 此处为删除的二次确认示例&#xff0c;点击删除按钮时出现该提示&#xff0c;该提示写在js script中。 实现方式&#xff1a; 通过uni.showModal进行提示&#xff0c;success为确认状态下的操作自定义&#xff0c;此处调用后端接口进行了删除操作&#…
阅读更多...
网络爬虫中Xpath的使用方法

网络爬虫中Xpath的使用方法

正则表达式虽然可以处理包含了诸如 HTML 或 XML 内容的字符串&#xff0c;但只能根据文本的 特征匹配字符串&#xff0c;而忽略字符串所包含的内容的真实格式。为了解决这个问题&#xff0c;Python 引入 XPath 以及支持 XPath 的第三方库 lxml&#xff0c;专门对 XML 或 HTML 格…
阅读更多...
【LeetCode】一、数组相关（双指针算法 + 置换）

【LeetCode】一、数组相关（双指针算法 + 置换）

文章目录 1、算法复杂度1.1 时间复杂度1.2 空间复杂度 2、数组3、leetcode485&#xff1a;最大连续1的个数4、leetcode283&#xff1a;移动05、leetcode27&#xff1a;移除元素 1、算法复杂度 1.1 时间复杂度 算法的执行时间与输入值之间的关系&#xff08;看代码实际总行数的…
阅读更多...
CMA软件测试报告对企业和用户有什么好处?

CMA软件测试报告对企业和用户有什么好处?

CMA是中国计量认证的简称&#xff0c;由省级以上人民政府计量行政部门对检测机构的检测能力及可靠性进行的一种全面的认证及评价&#xff0c;认证对象是所有对社会出具公正数据的产品质量监督检验机构及其它各类实验室&#xff0c;是需要强制性认证的资质。取得该资质认证的&am…
阅读更多...
【深度强化学习】如何使用多进程（multiprocessing、pipe）来加速训练

【深度强化学习】如何使用多进程（multiprocessing、pipe）来加速训练

文章目录 实验结果实现思路思路1思路2 进程与线程介绍如何实现multiprocessing、Pipe的范例关于时间对比上的问题代码修改收敛为何不稳定 技巧进程资源抢占问题线程问题cpu和gpu问题 进阶&#xff08;还没看懂/还没实验&#xff09;附代码raw代码mul代码 实验结果 实验平台&am…
阅读更多...
Kali Linux渗透测试指南（详细教程，建议收藏）

Kali Linux渗透测试指南（详细教程，建议收藏）

渗透测试是对信息系统遭受实际攻击时的一种受控模拟&#xff0c;是安全中十分重要的一部分。 渗透测试人员往往会使用一些成熟的工具&#xff0c;只有全面掌握这些工具&#xff0c;我们才能更好地进行渗透。 今天就给大家分享一份Kali Linux高级渗透测试指南&#xff0c;一共…
阅读更多...
google浏览器无法访问大端口的处理方式

google浏览器无法访问大端口的处理方式

属性的目标中添加后缀内容或者修改后台端口为常用端口&#xff0c;比如8080等。 “C:\Program Files\Google\Chrome\Application\chrome.exe” --explicitly-allowed-ports8888
阅读更多...
YOLOv8+SwanHub+作物检测：从可视化训练到Demo演示

YOLOv8+SwanHub+作物检测：从可视化训练到Demo演示

1. 项目介绍 本项目旨在利用先进的YOLOv8深度学习模型对麦穗进行高效、准确的检测。我们采用了GlobalWheat数据集&#xff0c;该数据集包含丰富的麦穗图像&#xff0c;为模型的训练提供了有力的数据支持。通过该实验&#xff0c;实现高准确率的麦穗识别&#xff0c;为农业生产提…
阅读更多...
亮数据，一款新的低代码爬虫利器！

亮数据，一款新的低代码爬虫利器！

在当今数据驱动型时代&#xff0c;数据采集和分析能力算是个人和企业的核心竞争力。然而&#xff0c;手动采集数据耗时费力且效率低下&#xff0c;而且容易被网站封禁。 我之前使用过一个爬虫工具&#xff0c;亮数据&#xff08;Bright Data&#xff09; &#xff0c;是一款低…
阅读更多...
LLM生成模型在生物蛋白质应用：ESM3

LLM生成模型在生物蛋白质应用：ESM3

参考&#xff1a; https://github.com/evolutionaryscale/esm 通过GPT模型原理&#xff0c;输入蛋白质序列等模态输出预测的蛋白质序列及结构 使用 参考&#xff1a;https://colab.research.google.com/github/evolutionaryscale/esm/blob/main/examples/generate.ipynb#sc…
阅读更多...
进阶篇08——MySQL管理

进阶篇08——MySQL管理

系统数据库 常用工具 mysql 客户端工具 mysqladmin 执行管理操作 mysqlbinlog 数据库二进制日志转成文本 mysqlshow 数据库查找 mysqldump 数据库备份 mysqlimport/source 数据库导入
阅读更多...
SSH的基本使用

SSH的基本使用

文章目录 1. SSH使用介绍2. 如何配置OpenSSH Client和OpenSSH Server2.1 Windows系统配置2.2 Linux系统配置2.2.1. 安装OpenSSH服务2.2.2. 启动和检查SSH服务 3. SSH具体使用方式4. vscode中使用ssh远程连接 1. SSH使用介绍 SSH 最常见的用途是通过加密连接在不安全的网络中进…
阅读更多...
qt pro文件常用配置

qt pro文件常用配置

概述 记录一下常用的项目pro文件的一些常用配置 常用配置 QT core gui concurrent#添加concurrent并行处理模块 CONFIG windeployqt#打包部署&#xff0c;项目->构建步骤->Make参数 添加windeployqt&#xff0c;编译自动打包greaterThan(QT_MAJOR_VERSION, 4):…
阅读更多...
VSCode安装并配置java环境

VSCode安装并配置java环境

注&#xff1a;本文不包含jdk安装教程&#xff0c;还没安装jdk的先去安装jdk并配置好环境变量 目录 一、参考博客二、下载VSCode2.1 下载地址 三、安装VSCode四、安装插件4.1 安装中文包4.2 安装java相关插件 五、创建并运行java项目 一、参考博客 https://blog.csdn.net/wei…
阅读更多...
这几个PR小技巧你Get到了吗？

这几个PR小技巧你Get到了吗？

学习是永无止境的&#xff0c;需要不间断地学习&#xff0c;获取新知识。今天带来了5个PR小技巧&#xff0c;可以先收藏起来Adobe Premiere Pro 2024的获取查看Baidu Cloud 1、双倍稳定画面更舒适 一般来说大型电视剧、电影使用的拍摄设备都是非常高端的&#xff0c;不像我们…
阅读更多...
北大医院副院长李建平：用AI解决临床心肌缺血预测的难点、卡点和痛点

北大医院副院长李建平：用AI解决临床心肌缺血预测的难点、卡点和痛点

2024年6月14日&#xff0c;第六届北京智源大会在中关村展示中心开幕&#xff0c;海内外的专家学者围绕人工智能关键技术路径和应用场景&#xff0c;展开了精彩演讲与尖峰对话。在「智慧医疗和生物系统&#xff1a;影像、功能与仿真」论坛上&#xff0c;北京大学第一医院副院长、…
阅读更多...
推荐文章
最新文章

Copyright @ 2022~2023