一.哈希表簡介
非哈希表的特點：關鍵字在表中的位置和它自檢不存在一個確定的關系，查找的過程為給定值一次和各個關系自進行比較，查找的效率取決於給定值進行比較的次數。
哈希表的特點：關鍵字在表中位置和它自檢存在一種確定的關系。
哈希函數：一般情況下，需要在關鍵字與它在表中的存儲位置之間建立一個函數關系，以（key）作為關鍵字為key的記錄在表中的位置，通常稱這個函數f(key)為哈希函數。
hash：翻譯為”散列表“，就是把任意長度的輸入，通過散列算法，變成固定長度輸出，該輸出結果是散列值。
這種轉換是一種壓縮映射，散列表的空間通常小魚輸入的空間，不同的輸入可能會散列成相同的輸出，所以不能從散列表來唯一的確定輸入值。
簡單的說就是一種將任意長度的消息壓縮到固定長度的消息摘要函數。
hash沖突：就是根據key即經過一個函數f(key)得到的結果的作為地址去存放當前的key value鍵值對(這個是hashmap的存值方式)，但是卻發現算出來的地址上已經有人先來了。就是說這個地方要擠一擠啦。這就是所謂的hash沖突啦
二.哈希函數處理沖突的方法
1）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。
2) 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。
3）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。
4）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。
優缺點
開放散列表（open hashing）/拉鏈法（針對桶鏈結構）
1）優點：①對於記錄總數頻繁可變的情況，處理的比較好（也就是避免了動態調整的開銷） ②由於記錄存儲在結點中，而結點是動態分配，不會造成內存的浪費，所以尤其適合那種記錄本身尺寸（size）很大的情況，因為此時指針的開銷可以忽略不計了 ③刪除記錄時，比較方便，直接通過指針操作即可
2）缺點： ①存儲的記錄是隨機分布在內存中的，這樣在查詢記錄時，相比結構緊湊的數據類型（比如數組），哈希表的跳轉訪問會帶來額外的時間開銷 ②如果所有的 key-value 對是可以提前預知，並之后不會發生變化時（即不允許插入和刪除），可以人為創建一個不會產生沖突的完美哈希函數（perfect hash function），此時封閉散列的性能將遠高於開放散列 ③由於使用指針，記錄不容易進行序列化（serialize）操作
封閉散列（closed hashing）/ 開放定址法
1）優點： ①記錄更容易進行序列化（serialize）操作 ②如果記錄總數可以預知，可以創建完美哈希函數，此時處理數據的效率是非常高的
2）缺點： ①存儲記錄的數目不能超過桶數組的長度，如果超過就需要擴容，而擴容會導致某次操作的時間成本飆升，這在實時或者交互式應用中可能會是一個嚴重的缺陷 ②使用探測序列，有可能其計算的時間成本過高，導致哈希表的處理性能降低 ③由於記錄是存放在桶數組中的，而桶數組必然存在空槽，所以當記錄本身尺寸（size）很大並且記錄總數規模很大時，空槽占用的空間會導致明顯的內存浪費 ④刪除記錄時，比較麻煩。比如需要刪除記錄a，記錄b是在a之后插入桶數組的，但是和記錄a有沖突，是通過探測序列再次跳轉找到的地址，所以如果直接刪除a，a的位置變為空槽，而空槽是查詢記錄失敗的終止條件，這樣會導致記錄b在a的位置重新插入數據前不可見，所以不能直接刪除a，而是設置刪除標記。這就需要額外的空間和操作。