Hash沖突及解決辦法

Hash沖突就是，不同的數據元素關鍵字K，計算出的哈希值相同，此時兩個或多個數據，對應同一個存儲地址，即產生沖突。

Hash沖突解決辦法：

1. 開放定址法
2. 再哈希法
3. 鏈地址法
4. 建立公共溢出區

開放定址法

使用某種探測算法在散列表中尋找下一個空的散列地址，只要散列表足夠大，空的散列地址總能找到。就是即使key產生hash沖突，也不會形成鏈表，而是將所有元素都存入哈希表里。發生hash沖突時，就以當前地址為基准，進行再尋址的方法去尋址下一個地址，直到找到一個為空的地址為止。

實現方式有：
1.線性探查：發生hash沖突時，順序查找下一個位置，直到找到一個空位置（固定步長1探測）
2.二次探查：在發生hash沖突時，在表的左右位置進行按一定步長跳躍式探測（固定步長n探測）
3.偽隨機探測：在發生hash沖突時，根據公式生成一個隨機數，作為此次探測空位置的步長（隨機步長n探測）。

 再哈希法

這種方式是同時構造多個哈希函數，當產生沖突時，計算另一個哈希函數的值。
這種方法不易產生聚集，但增加了計算時間。

鏈地址法（拉鏈法）

jdk1.8 中HashMap，ConcurrentHashMap都是采用這個方法，使用鏈表來保存發生hash沖突的key，即不同的key有一樣的hash值，將這些發生沖突的 value 組成一個單向鏈表（只有next指針，沒有pre指針）

    static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
        final int hash;
        final K key;
        V value;
        Node<K,V> next;

 

注意：最壞的就是hash值全都映射在同一個地址上，這樣哈希表就會退化成鏈表

jdk1.8采用紅黑樹解決這種情況

建立公共溢出區

將哈希表分為基本表和溢出表兩部分，為所有發生hash沖突的關鍵字記錄一個公共的溢出區來存放。在查找的時候，先與哈希表的相應位置比較，如果查找成功，則返回。否則去公共溢出區按順序一一查找。在沖突數據少時性能好，沖突數據多的時候耗時

優缺點比較：
開放散列（open hashing）/ 拉鏈法（針對桶鏈結構）
優點：
在總數頻繁變動的時候可以節省開銷，避免了動態調整；
記錄存儲在節點里，動態分布，避免了指針的開銷
刪除時候比較方便
缺點：
因為存儲是動態的，所以在查詢的時候跳轉需要更多的時間的開銷
在key-value可以預知，以及沒有后續增改操作時候，封閉散列性能優於開放散列
不容易序列化

封閉散列（closed hashing）/ 開放定址法
優點：
容易序列化
如果可以預知數據總數，可以創建完美哈希數列
缺點：
存儲的記錄數目不能超過桶組數，在交互時候會非常麻煩
使用探測序列，計算時間成本過高
刪除的時候比較麻煩
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