数据结构
网络
关系数据库管理系统 (RDBMS)
操作系统
Java
MS Excel
iOS
HTML
CSS
Android
Python
C语言编程
C++
C#
MongoDB
MySQL
Javascript
PHP
物理学
化学
生物学
数学
英语
经济学
心理学
社会学
时尚研究
法学研究使用分离链接法实现哈希表的Go语言程序
在计算机科学中，哈希表是一种用于快速数据检索的关键数据结构。它也称为哈希映射，它基于键值对存储和检索数据。在本文中，我们将使用独立链接法在Go语言中实现一个哈希表。在下面演示的示例中，我们将执行初始化、插入以及显示哈希表等操作。
解释
作为一种数据结构，哈希表中的每个槽都包含一个散列到同一索引的项的链表，这使得分离链接成为一种冲突解决策略。在这种方法中，许多项可能共享相同的索引，并且通过使用链表来避免冲突。
这里我们有一个哈希表，以及对应的数组索引以便理解。
Array Index: 0 1 2 3 4 Hash Table: | | | | | |
现在，如果我们想使用键来查找一个值，我们需要将键传递给哈希函数，它将生成一个存储值的索引，让我们假设索引是2。
要检索值，直接使用哈希函数查找索引并访问该索引处的数值。
Array Index: 0 1 2 3 4
Hash Table: | | |fruit| | |
^ key
value: "apple"
Retrieve("fruit"):
Array Index: 0 1 2 3 4
Hash Table: | | |fruit| | |
^ key
value: "apple"
这是一个使用简单的哈希函数模拟哈希表操作的例子。最初，我们有一个基于数组的哈希表，其中槽为空。然后，我们使用一个根据键确定其索引的哈希函数，将键值对“apple”添加到哈希表中。要检索键为“fruit”的值，请使用哈希函数查找存储该值的索引，你就能找到该值。
语法
func Initialize(size int) *HashTable
该语法定义了一个名为`Initialize`的函数，该函数为哈希表分配内存，设置其大小，并通过接受一个整数大小作为输入并返回指向`HashTable`结构的指针来初始化用于分离链接的内部映射。
func (ht *HashTable) HashCode(key int) int
该语法定义了一个名为`HashCode`的函数，该函数接受一个整数键作为输入，并使用哈希表大小的模运算返回键值对应该放置的索引。
算法
首先，我们将使用链表数组填充哈希表。
要计算哈希码，请提供一个键。
要将哈希码映射到数组中的索引，请使用模运算。
将元素插入到链表中计算出的索引处。
在检索过程中，计算哈希码，查找索引处的链表，然后搜索元素。
示例1
在这个示例中，为了在Go语言中实现哈希表，我们构建了一个使用分离链接法解决冲突的哈希表。它使用一个`HashTable`结构，该结构包含一个链表节点数组，这些节点用于存储键值对。`Initialize`函数初始化哈希表，`HashCode`方法使用模运算计算索引，而`Insert`函数添加元素，通过链接节点处理冲突。在`main`函数中，创建一个哈希表，插入元素，并显示生成的哈希表，演示了使用分离链接法的冲突解决机制。
package main
import "fmt"
type KeyValuePair struct{ Key, Value int }
type Node struct{ Data KeyValuePair; Next *Node }
type HashTable struct{ Size int; Table []*Node }
func Initialize(size int) *HashTable { return &HashTable{size, make([]*Node, size)} }
func (ht *HashTable) HashCode(key int) int { return key % ht.Size }
func (ht *HashTable) Insert(key, value int) {
index := ht.HashCode(key)
node := &Node{Data: KeyValuePair{key, value}}
if ht.Table[index] == nil { ht.Table[index] = node } else { current := ht.Table[index]; for current.Next != nil { current = current.Next }; current.Next = node }
}
func DisplayHashTable(ht *HashTable) {
for index, node := range ht.Table {
fmt.Printf("Index %d:", index)
for current := node; current != nil; current = current.Next {
fmt.Printf(" -> (%d, %d)", current.Data.Key, current.Data.Value)
}
fmt.Println()
}
}
func main() {
hashTable := Initialize(10)
hashTable.Insert(5, 42)
hashTable.Insert(13, 78)
hashTable.Insert(26, 91)
hashTable.Insert(39, 104)
hashTable.Insert(42, 117)
fmt.Println("Hash Table after insertions:")
DisplayHashTable(hashTable)
}
输出
Hash Table after insertions: Index 0: Index 1: Index 2: -> (42, 117) Index 3: -> (13, 78) Index 4: Index 5: -> (5, 42) Index 6: -> (26, 91) Index 7: Index 8: Index 9: -> (39, 104)
示例2
在这个示例中，为了在Go语言中实现哈希表，我们使用的`HashTable`结构用于创建具有分离链接的哈希表，它包含一个整数键到整数数值切片的映射。`Initialize`函数创建一个具有给定大小的哈希表，`HashCode`方法使用模运算计算索引，而`Insert`方法将值插入哈希表，通过将值附加到现有索引来处理冲突。在`main`函数中，创建哈希表，插入值，并显示哈希表的最终状态，其中考虑了分离链接。
package main
import (
"fmt"
)
type HashTable struct {
Size int
Table map[int][]int
}
func Initialize(size int) *HashTable {
table := make(map[int][]int)
return &HashTable{Size: size, Table: table}
}
func (ht *HashTable) HashCode(key int) int {
return key % ht.Size
}
func (ht *HashTable) Insert(key int, value int) {
index := ht.HashCode(key)
if ht.Table[index] == nil {
ht.Table[index] = []int{value}
} else {
ht.Table[index] = append(ht.Table[index], value)
}
}
func DisplayHashTable(ht *HashTable) {
for index, values := range ht.Table {
fmt.Printf("Index %d: %v\n", index, values)
}
}
func main() {
hashTable := Initialize(10)
hashTable.Insert(5, 42)
hashTable.Insert(13, 78)
hashTable.Insert(26, 91)
hashTable.Insert(39, 104)
hashTable.Insert(42, 117)
fmt.Println("Hash Table after insertions:")
DisplayHashTable(hashTable)
}
输出
Hash Table after insertions: Index 5: [42] Index 3: [78] Index 6: [91] Index 9: [104] Index 2: [117]
现实生活中的应用
图书馆目录：图书馆经常使用带有独立链接的哈希表来处理这些记录。每本书的唯一标识符（例如ISBN）都可以由哈希表分配一个索引。当在哈希过程中许多卷被分配相同的索引时，图书馆使用分离链接来正确处理这些情况。这种方法确保书籍得到有效地组织和检索。
Web应用程序中的用户会话：Web应用程序中的用户会话通常使用带有分离链接的哈希表来管理。为了有效地获取他们自己的会话数据，每个用户的会话ID都可以进行哈希处理。即使用户的ID在哈希过程中导致相同的索引，分离链接也能确保多个用户的会话得到正确存储和检索。
结论
哈希表是用于高效数据检索和存储的重要数据结构，它通过将键映射到数组中的索引来实现，从而允许快速访问值。分离链接是用于处理哈希表中冲突的常用技术之一。在本文中，我们看到了在Go语言中实现哈希表的两种方法。第一种方法使用链表数组，在数组中组织元素，直接寻址索引进行检索。第二种方法使用映射，提供动态的键值对，适应不同的冲突，可能减少内存使用，同时保持有效的数据访问。
226 次浏览
