今天聊聊「哈希表」，「哈希表」主要作用在于高效查找。

在編程實現中，常常面臨著兩個問題：存儲和查找，存儲和查找的效率往往決定了整個程序的效率。

腦補下，你在家里忘記了指甲刀放在哪里，通常要在你家所有抽屜中順序尋找，直到找到，最差情況下，有N個抽屜，你就要打開N個抽屜。這種存儲方式叫數組，查找方法稱為「遍歷」。

腦補下，你是一個整理控，所有物品必須分門別類放入整理箱，再將整理箱編號，比如1號放入針線，2號放入證件，3號放入細軟。這種存儲和查找方式稱為「哈?！?，如果這個時候要查找護照，你不許要再翻所有抽屜，直接可在2號整理箱中獲取，通常只用一次查找即可，如何編號整理箱，稱為哈希算法。

同樣是查找，差距怎么那么大涅~，假設我們有100億條數據記錄，那差距就變得明顯，遍歷需要查找最多100億次，最少1次，哈希只需1次。

讓我們正式介紹哈希和哈希算法，哈希也稱散列，哈希表是一種與數組、鏈表等不同的數據結構，與他們需要不斷的遍歷比較來查找的辦法，哈希表設計了一個映射關系f(key)= address，根據key來計算存儲地址address，這樣可以1次查找，f既是存儲數據過程中用來指引數據存儲到什么位置的函數，也是將來查找這個位置的算法，叫做哈希算法。

讓我們舉個例子，比如下面這幾個人物，按數組存儲：

這樣我要找到大胸姐的電話號碼，需要順序查找對比整個數組，第一個余罪，不是，第二個不是，第三個不是，直到第四個找到大胸姐。

如果以hash存儲呢？首先讓我們來看看如何設計哈希算法，哈希算法可以隨意設計，教科書上一般會說以下幾種方法：直接定址發，平方取中法，除數取余法，哈希算法的本質上是計算一個數字，如果用這幾種方法講解會稍顯晦澀，我們假設我們的哈希算法是取姓名的首字母。所以f（余罪） = y， f(傅老大) = f，f(沈嘉文) = s，f(大胸姐) = d。

構建的hash表如下：

我們看到他們分別以姓名首字母的位置插入到這一張表格中，這樣我們構建了這樣一個Key-Value表格，此表就是哈希表，也稱為Hash Table。未來，當我們要查找余罪的時候，通過計算，余罪在y位置，可以通過1次查找，找到這條記錄，也即手機號。

這個時候有客官問了，那以首字母為哈希函數的話，應該有很多比如以y的姓名啊，這個時候就不是一次查找了吧，其實有很多條記錄都映射到一個位置上，稱為哈希沖突。

哈希沖突是跟哈希函數的設計正相關的，你的隨機性越大，那么產生哈希沖突的可能性越小，在小概率下，如果還有沖突怎么辦，這個時候要做些有損的設計，比如如果有兩個首字母為y的姓名，那么可以接到余罪的后面，當查找的時候，需要先查找到y，然后再順序查找，如圖所示：

還有一些解決哈希沖突的辦法叫「哈希再哈?！?，也就是針對第一次哈希的結果再進行一次hash來減小沖突的概率。

這就是Hash表，首先Ta是一種數據結構，是一種效率極高的查找方式，哈希表的核心在于哈希函數的設計，哈希沖突了不要緊，我們要增加隨機性以及對沖突進行適當的有損化的處理。

#專欄作家#

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