哈希

（二）哈希表的桶个数为什么是质数，合数有何不妥？

• 哈希表的桶个数使用质数，可以最大程度减少冲突概率，使哈希后的数据分布的更加均匀。
• 如果使用合数，可能会造成很多数据分布会集中在某些点上，从而影响哈希表效率。

（三） Hash表如何rehash，以及怎么处理其中保存的资源

• C++的hash表中有一个负载因子loadFactor，当loadFactor<=1时，hash表查找的期望复杂度为O(1)。
• 因此，每次往hash表中添加元素时，我们必须保证是在loadFactor <1的情况下，才能够添加。
• 因此，当Hash表中loadFactor==1时，Hash就需要进行rehash。
• rehash过程中，会模仿C++的vector扩容方式，Hash表中每次发现loadFactor ==1时，就开辟一个原来桶数组的两倍空间，称为新桶数组，然后把原来的桶数组中元素全部重新哈希到新的桶数组中。

（四） Hashmap

1、与map的区别

• map:
  存放成对的数据key和value，key值是唯一的；查找信息麻烦，速度慢
• Hashmap：
  基于哈希表。哈希表的优点是降低数据的存储和查找时间，几乎可以看成是常数时间；而代价仅仅是消耗比较多的内存。只允许一条记录的键(key)为 null；无序的；查询效率很高。
• 构造函数。hash_map需要hash函数，等于函数；map只需要比较函数(小于函数).
• 存储结构。hash_map采用数组+链表的方式存储，map一般采用红黑树(RB Tree)实现。
• 权衡三个因素来决定使用map还是hashmap: 查找速度, 数据量, 内存使用。

2、基本原理

• 使用一个下标范围比较大的数组来存储元素。
• 可以设计一个函数（哈希函数，也叫做散列函数），使得每个元素的关键字都与一个函数值（即数组下标，hash值）相对应，于是用这个数组单元来存储这个元素；
• 但是，不能够保证每个元素的关键字与函数值是一一对应的，因此极有可能出现对于不同的元素，却计算出了相同的函数值，这样就产生了“冲突”，换句话说，就是把不同的元素分在了相同的“类”之中。 总的来说，“直接定址”（hash函数）与“解决冲突”（比较函数）是哈希表的两大特点

3、存值过程

• 先分配一大片内存，形成许多桶。利用哈希函数，将key映射到不同区域（桶）。
• 插入过程：得到key——通过哈希函数得到哈希值——得到桶号（可以是hash值对桶数求模）——存放key-val
• 取值过程：得到key——通过hash函数得到哈希值——得到桶号——比较桶内部的元素是否与key相等——取出相等的记录的value

4、Hash的桶

• 桶的个数越多，hash函数发生冲突的概率就越小，重新申请内存的概率就越小。n越大，效率越高，但是内存消耗也越大。

4、 实现原理

• 采用数组+链表的方式来实现对数据的储存
• 由于我们的数组的值是限制死的，我们在对key值进行散列取到下标以后，放入到数组中时，难免出现两个key值不同，但是却放入到下标相同的格子中，此时我们就可以使用链表来对其进行链式的存放。
• ⽤LinkedList代替数组结构可以吗？
  • 可以。但是⽤数组效率最⾼！