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什么是哈希表?
本课程简要介绍哈希表数据结构及其基本实现原理。
哈希
到目前为止,大多数数据结构在插入、删除和搜索操作上的时间复杂度最多为 O(logn) 或 O(nlogn),这已经相当不错了。但对于数据量非常大的情况,这种复杂度会开始显著影响算法的执行效率。
理想的数据结构应当能在上述三种操作中都以常数时间完成。而哈希正是为此应运而生!
哈希是一种根据唯一键来存储对象的技术。这意味着哈希总是创建一个键值对。多个这样的键值对集合构成一个字典,其中每个对象或值都可以通过其对应的键进行查找,因此查找操作的时间复杂度可以达到 O(1)。
哈希的概念催生了多种新的数据结构,其中最突出的就是哈希表。
哈希表
如果你的算法对查找操作有较高要求,那么哈希表是最佳的数据结构选择。在 Python 中,哈希表通常使用列表实现,因为列表能够以常数时间访问元素。
Python 提供了多个内置类型,例如 set 和 dict,它们都能提供哈希表的功能。
本节中,我们将手动实现一个哈希表,因为这是编程面试中的热门话题。
首先,我们来定义高效哈希表的基本构成要素。
哈希表的性能取决于三个关键因素:
- 哈希函数
- 哈希表的大小
- 冲突处理方法