代码随想录训练营day06|哈希表part06

哈希表

哈希表是根据关键码的值而直接进行访问的数据结构。通俗讲，就是根据索引直接访问结构中的数据。一般来哈希表用来判断一个元素是否出现在集合里。将数据映射到哈希表上是由哈希函数完成

哈希函数

 哈希函数如上图所示，通过hashCode把名字转化为数值，一般hashcode是通过特定编码方式，可以将其他数据格式转化为不同的数值，这样就把数据映射为哈希表上的索引数字了。如果hashcode得到的数值大于哈希表大小，对其做一个取模操作，保证得到的数值不大于tableSize。

哈希碰撞

上图中，两个数据同时被哈希函数映射至一个索引，这一现象称为哈希碰撞。

原因：哈希函数的输入空间远大于其输出空间，因此存在多个不同的输入映射到相同的哈希值的可能。

一般有如下几种解决办法：

1、开放地址法

（1）线性探测

索引已经存在，则在原有索引基础上后移一位，直至不发生哈希冲突

（2）再平方探测

按顺序决定值时，如果某数据的值已经存在，则在原来值的基础上先加1的平方个单位，若仍然存在则减1的平方个单位。随之是2的平方，3的平方等等。直至不发生哈希冲突。
要注意平方不能超过容量的值
Size=16的时候，找备选的单元只能取i=1,2,3，也就是距离冲突单元1,4,9个单位的位置了。

（3）伪随机探测

按顺序决定值时，如果某数据已经存在，通过随机函数随机生成一个数，在原来值的基础上加上随机数，直至不发生哈希冲突。

2、链式地址法（HashMap的哈希冲突解决方法）

对于相同的值，使用链表进行连接。使用数组存储每一个链表。
就是hashmap的底层原理 ：数组+链表 就是没有红黑树

优点：
（1）拉链法处理冲突简单，且无堆积现象，即非同义词决不会发生冲突，因此平均查找长度较短；
（2）由于拉链法中各链表上的结点空间是动态申请的，故它更适合于造表前无法确定表长的情况；
（3）开放定址法为减少冲突，要求装填因子α较小，故当结点规模较大时会浪费很多空间。而拉链法中可取α≥1，且结点较大时，拉链法中增加的指针域可忽略不计，因此节省空间；
（4）在用拉链法构造的散列表中，删除结点的操作易于实现。只要简单地删去链表上相应的结点即可。
缺点：
（1） 指针占用较大空间时，会造成空间浪费，若空间用于增大散列表规模进而提高开放地址法的效率。

3、再哈希法

对于冲突的哈希值再次进行哈希处理，直至没有哈希冲突。
上述哈希碰撞相关内容来源于博主@DXXME

242. 有效的字母异位词

242. 有效的字母异位词

此题比较简单，直观的感受就是计算每个字符串中字母出现的个数，然后判断两个字符串每个字母出现次数是否相同。完全符合哈希表的使用规律

func isAnagram(s string, t string) bool {
	var s_Length map[string]int = make(map[string]int)
	var t_Length map[string]int = make(map[string]int)
	// len获取的是字符的字节长度,两种方法计算字符长度：utf8.RuneCountInString()
	// len([]rune(s))
	// s[i]取出的是字符对应的utf8编码
	if len([]rune(s)) == len([]rune(t)) {
		fmt.Printf("%d\n", len(s))
		for i := 0; i < len([]rune(s)); i++ {
			s_Length[string([]rune(s)[i])]++
			t_Length[string(t[i])]++
		}
 
		for n := 0; n < len([]rune(s)); n++ {
			if s_Length[string(s[n])] != t_Length[string(s[n])] {
				return false
			}
		}
		return true
	}
	return false
}

此处对Go语言操作字符串进行一个小总结。

1、计算字符串的长度

go中string底层是通过byte数组实现的，使用len(str)方法实际是在计算字节长度。对于len()函数，获取的是字符的字节长度，而不是字符长度。Go中有两个方法能计算字符长度：utf8.RuneCountInString()和[ ]rune()方法。前者直接计算字符长度，后者是将字符转换成字符数组，再配合len()函数使用。

2、获取字符串中的字符

直接使用索引方式访问返回的是字符的utf8编码

3、Go的字符类型

byte(uint8)：代表ASCII码的一个字符

rune(int32)：代表一个UTF-8字符，当处理中文等其他符合字符时，需要使用该类型

由于此处直接使用两个map类型，需要占用大量的空间，对于此题目的优化方式，直接创建一个空间大小为26的数组，记录每个字母出现的次数。下列代码来源代码随想录

func isAnagram(s string, t string) bool {
	s_num := [26]int{}
	for _, n := range s {
		fmt.Println(n)
		s_num[n-rune('a')]++
	}
 
	for _, n := range t {
		s_num[n-rune('a')]--
	}
	return s_num == [26]int{} //判断其是否减为0
}

func intersection(nums1 []int, nums2 []int) []int {
	var map1 map[int]int = make(map[int]int)
	// 动态数组
	var result []int
	for _, n := range nums1 {
		map1[n]++
	}
	for _, n := range nums2 {
		if _, ok := map1[n]; ok {
			result = append(result, n)
			delete(map1, n)
		}
	}
	return result
}

func isHappy(n int) bool {
	map1 := make(map[int]int)
	for {
		n = getSum(n)
		if n == 1 {
			return true
		}
		if map1[n] > 0 {
			return false
		} else {
			map1[n]++
		}
	}
}

func twoSum(nums []int, target int) []int {
	var result []int
	map1 := make(map[int]int)
	for i := 0; i < len(nums); i++ {
		if map1[target-nums[i]] > 0 {
			result = append(result, i)
			result = append(result, map1[target-nums[i]]-1)
		} else {
			map1[nums[i]] = i + 1
		}
	}
	return result
}