【数据结构和算法】散列表的查找算法(开放地址法,链地址法)

简介: 【数据结构和算法】散列表的查找算法(开放地址法,链地址法)

散列表的基本概念


散列存储

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散列方法(杂凑法)

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散列函数(杂凑函数):散列方法中使用的转换函数

散列表(咋抽表):按上诉思想构造的表

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冲突:不同的关键码映射到同一个散列地址

同义词:具有相同函数值的多个关键字就互称为同义词

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(如上,23和9计算出来的散列地址一样,出现了冲突,并且其互称为同义词)


散列函数的构造


构造散列函数考虑的因素

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构造散列函数的要求

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散列函数的构造方法:直接定址法,数字分析法,平方取中法,折叠法,除留余数法,随机数法


1、直接定址法

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(线性的函数值是必然没有重复冲突的,除非关键码相同)


2、除留余数法

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散列函数冲突情况的处理


1、开放地址法(开地址法)

基本思想

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增量序列的常用方法

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  1. 线性探测法

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用线性探测法处理冲突问题的示例:(增量不行+1,再不行再+1)

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(散列表下面的数据表示为运算的次数,例如关键吗3的底下数字是4,表示如果要找到关键码3,需要进行4次的寻找)

平均查找长度的ASL的计算

如上所示,每一个关键码被找到的概率都是1/9,要寻找这些关键码的总次数为底下数字全部相加,sum = (1+2+1+1+1+4+1+2+2),所以ASL = sum/9 = (1+2+1+1+1+4+1+2+2)/9 = 1.67


  1. 二次探测法

用二次探测法处理冲突问题的示例:(增量不行+1,再不行再-1,再不行+4,再不行-4…)

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  1. 伪随机探测法

方法和上两种方法类似,只不过产生出来的增量为一个伪随机数,这样就没有了规律可言,就不举例子了。

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2、链地址法(拉链法)

基本思想:相同的散列地址的记录链成一个单链表

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(如上所示便是散列表的链式存储结构)


链地址法构造散列表的步骤

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链地址法的优点:

  1. 非同义词不会冲突,无“聚集”现象
  2. 链表上结点空间动态申请,更适合于表长不确定的情况


散列表的性能分析


  • 开发定址法与拉链法的比较
  1. 开放定址法

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  1. 拉链法

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  1. 无序表查找的ASL = (n+1)/2 = 6.5
  2. 有序表折半查找ASL = log2(n+1) - 1 = 2.多

(可见散列表的查找效率还是不错的)

影响散列表的因素

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散列的平均查找长度ASL

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  • 结论:
  1. 散列表技术具有很好的平均性能,优于一些传统的技术
  2. 链地址法优于开地址法
  3. 除留余数法作散列函数优于其他类型函数


参考链接:https://space.bilibili.com/40323036

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