解決哈希沖突的三種方法（拉鏈法、開放地址法、再散列法） - 小猛同學的博客 - CSDN博客 https://blog.csdn.net/qq_32595453/article/details/80660676
2018年06月12日 10:16:57
上篇博客我們說到了，什么是哈希沖突，其實就是再采用哈希函數對輸入域進行映射到哈希表的時候，因為哈希表的位桶的數目遠小於輸入域的關鍵字的個數，所以，對於輸入域的關鍵字來說，很可能會產生這樣一種情況，也就是，一個關鍵字會映射到同一個位桶中的情況，這種情況就就叫做哈希沖突，解決哈希沖突的有三種方案，一種叫做拉鏈法（也叫作鏈接法、鏈地址法，一個意思），另外三種分別為開發地址法和再散列法。
一、拉鏈法
上篇博文我們舉的例子，HashMap，HashSet其實都是采用的拉鏈法來解決哈希沖突的，就是在每個位桶實現的時候，我們采用鏈表（jdk1.8之后采用鏈表+紅黑樹）的數據結構來去存取發生哈希沖突的輸入域的關鍵字（也就是被哈希函數映射到同一個位桶上的關鍵字）。首先來看使用拉鏈法解決哈希沖突的幾個操作：
①插入操作：在發生哈希沖突的時候，我們輸入域的關鍵字去映射到位桶（實際上是實現位桶的這個數據結構，鏈表或者紅黑樹）中去的時候，我們先檢查帶插入元素x是否出現在表中，很明顯，這個查找所用的次數不會超過裝載因子（n/m:n為輸入域的關鍵字個數，m為位桶的數目），它是個常數，所以插入操作的最壞時間復雜度為O(1)的。
②查詢操作：和①一樣，在發生哈希沖突的時候，我們去檢索的時間復雜度不會超過裝載因子，也就是檢索數據的時間復雜度也是O(1)的
③刪除操作：如果在拉鏈法中我們想要使用鏈表這種數據結構來實現位桶，那么這個鏈表一定是雙向鏈表，因為在刪除一個元素x的時候，需要更改x的前驅元素的next指針的屬性，把x從鏈表中刪除。這個操作的時間復雜度也是O(1)的。
拉鏈法的優點
與開放定址法相比，拉鏈法有如下幾個優點：
①拉鏈法處理沖突簡單，且無堆積現象，即非同義詞決不會發生沖突，因此平均查找長度較短；
②由於拉鏈法中各鏈表上的結點空間是動態申請的，故它更適合於造表前無法確定表長的情況；
③開放定址法為減少沖突，要求裝填因子α較小，故當結點規模較大時會浪費很多空間。而拉鏈法中可取α≥1，且結點較大時，拉鏈法中增加的指針域可忽略不計，因此節省空間；
④在用拉鏈法構造的散列表中，刪除結點的操作易於實現。只要簡單地刪去鏈表上相應的結點即可。
拉鏈法的缺點
指針需要額外的空間，故當結點規模較小時，開放定址法較為節省空間，而若將節省的指針空間用來擴大散列表的規模，可使裝填因子變小，這又減少了開放定址法中的沖突，從而提高平均查找速度。
使用例子：
HashMap
二、開發地址法
開放地址法有個非常關鍵的特征，就是所有輸入的元素全部存放在哈希表里，也就是說，位桶的實現是不需要任何的鏈表來實現的，換句話說，也就是這個哈希表的裝載因子不會超過1。它的實現是在插入一個元素的時候，先通過哈希函數進行判斷，若是發生哈希沖突，就以當前地址為基准，根據再尋址的方法（探查序列），去尋找下一個地址，若發生沖突再去尋找，直至找到一個為空的地址為止。所以這種方法又稱為再散列法。
有幾種常用的探查序列的方法：
①線性探查
dii=1，2，3，…，m-1；這種方法的特點是：沖突發生時，順序查看表中下一單元，直到找出一個空單元或查遍全表。
（使用例子：ThreadLocal里面的ThreadLocalMap）
②二次探查
di=12，-12，22，-22，…，k2，-k2 ( k<=m/2 )；這種方法的特點是：沖突發生時，在表的左右進行跳躍式探測，比較靈活。
③ 偽隨機探測
di=偽隨機數序列；具體實現時，應建立一個偽隨機數發生器，（如i=(i+p) % m），生成一個位隨機序列，並給定一個隨機數做起點，每次去加上這個偽隨機數++就可以了。
三、再散列法
再散列法其實很簡單，就是再使用哈希函數去散列一個輸入的時候，輸出是同一個位置就再次散列，直至不發生沖突位置
缺點：每次沖突都要重新散列，計算時間增加。
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解決hash沖突的三個方法 - 且聽風吟-wuchao - 博客園 https://www.cnblogs.com/wuchaodzxx/p/7396599.html
解決hash沖突的三個方法
通過構造性能良好的哈希函數，可以減少沖突，但一般不可能完全避免沖突，因此解決沖突是哈希法的另一個關鍵問題。創建哈希表和查找哈希表都會遇到沖突，兩種情況下解決沖突的方法應該一致。下面以創建哈希表為例，說明解決沖突的方法。常用的解決沖突方法有以下四種：
開放定址法
這種方法也稱再散列法，其基本思想是：當關鍵字key的哈希地址p=H（key）出現沖突時，以p為基礎，產生另一個哈希地址p1，如果p1仍然沖突，再以p為基礎，產生另一個哈希地址p2，…，直到找出一個不沖突的哈希地址pi ，將相應元素存入其中。這種方法有一個通用的再散列函數形式：
Hi=（H（key）+di）% m i=1，2，…，n
其中H（key）為哈希函數，m 為表長，di稱為增量序列。增量序列的取值方式不同，相應的再散列方式也不同。主要有以下三種：
線性探測再散列
dii=1，2，3，…，m-1
這種方法的特點是：沖突發生時，順序查看表中下一單元，直到找出一個空單元或查遍全表。
二次探測再散列
di=12，-12，22，-22，…，k2，-k2 ( k<=m/2 )
這種方法的特點是：沖突發生時，在表的左右進行跳躍式探測，比較靈活。
偽隨機探測再散列
di=偽隨機數序列。
具體實現時，應建立一個偽隨機數發生器，（如i=(i+p) % m），並給定一個隨機數做起點。
例如，已知哈希表長度m=11，哈希函數為：H（key）= key % 11，則H（47）=3，H（26）=4，H（60）=5，假設下一個關鍵字為69，則H（69）=3，與47沖突。
如果用線性探測再散列處理沖突，下一個哈希地址為H1=（3 + 1）% 11 = 4，仍然沖突，再找下一個哈希地址為H2=（3 + 2）% 11 = 5，還是沖突，繼續找下一個哈希地址為H3=（3 + 3）% 11 = 6，此時不再沖突，將69填入5號單元。
如果用二次探測再散列處理沖突，下一個哈希地址為H1=（3 + 12）% 11 = 4，仍然沖突，再找下一個哈希地址為H2=（3 - 12）% 11 = 2，此時不再沖突，將69填入2號單元。
如果用偽隨機探測再散列處理沖突，且偽隨機數序列為：2，5，9，……..，則下一個哈希地址為H1=（3 + 2）% 11 = 5，仍然沖突，再找下一個哈希地址為H2=（3 + 5）% 11 = 8，此時不再沖突，將69填入8號單元。
再哈希法
這種方法是同時構造多個不同的哈希函數：
Hi=RH1（key） i=1，2，…，k
當哈希地址Hi=RH1（key）發生沖突時，再計算Hi=RH2（key）……，直到沖突不再產生。這種方法不易產生聚集，但增加了計算時間。
鏈地址法
這種方法的基本思想是將所有哈希地址為i的元素構成一個稱為同義詞鏈的單鏈表，並將單鏈表的頭指針存在哈希表的第i個單元中，因而查找、插入和刪除主要在同義詞鏈中進行。鏈地址法適用於經常進行插入和刪除的情況。
建立公共溢出區
這種方法的基本思想是：將哈希表分為基本表和溢出表兩部分，凡是和基本表發生沖突的元素，一律填入溢出表。