HashMap處理hash沖突的幾種方法

一、 開放定址法

Hi=(H(key) + di) MOD m i=1,2,...k(k<=m-1)其中H(key)為哈希函數；m為哈希表表長；di為增量序列。

開放定址法根據步長不同可以分為３種：

1）線性探查法(Linear Probing)：di=1,2,3,...,m-1
　 簡單地說就是以當前沖突位置為起點，步長為１循環查找，直到找到一個空的位置就把元素插進去，循環完了都找不到說明容器滿了。就像你去一條街上的店裏吃飯，問了第一家被告知滿座，然後挨著一家家去問是否有位置一樣。

2）線性補償探測法：di=Ｑ　下一個位置滿足 Hi=(H(key) + Ｑ) mod m i=1,2,...k(k<=m-1) ，要求 Q 與 m 是互質的，以便能探測到哈希表中的所有單元。

3）偽隨機探測再散列：di=偽隨機數序列。還是那個例子，這是完全根據心情去選一家店來問了

缺點：

• 這種方法建立起來的hash表當沖突多的時候數據容易堆聚在一起，這時候對查找不友好；
• 刪除結點不能簡單地將被刪結 點的空間置為空，否則將截斷在它之後填人散列表的同義詞結點的查找路徑。因此在 用開放地址法處理沖突的散列表上執行刪除操作，只能在被刪結點上做刪除標記，而不能真正刪除結點
• 當空間滿了，還要建立一個溢出表來存多出來的元素。

二、再哈希法

Hi = RHi（key），i=1,2,...k

缺點：增加了計算時間。

三、建立一個公共溢出區

假設哈希函數的值域為[0,m-1]，則設向量HashTable[0...m-1]為基本表，每個分量存放一個記錄，另設立向量OverTable[0....v]為溢出表。所有關鍵字和基本表中關鍵字為同義詞的記錄，不管他們由哈希函數得到的哈希地址是什麽，一旦發生沖突，都填入溢出表。

簡單地說就是搞個新表存沖突的元素。

四、鏈地址法（拉鏈法）

將所有關鍵字為同義詞的記錄存儲在同一線性鏈表中，也就是把沖突位置的元素構造成鏈表。

拉鏈法的優點:

• 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；
• 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；
• 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

HashMap在java1.8中為什麽用紅黑樹？

　　在jdk1.8版本後，java對HashMap做了改進，在鏈表長度大於8的時候，將後面的數據存在紅黑樹中，以加快檢索速度。

舉例：HashMap的put操作：

HashMap中數組的長度為什麽是2的n次冪？

　　在HashMap中采用indexFor方法返回保存該對象的位置信息：

static int indexFor(int h,int length){
    return  h & (length - 1);
}




static int hash(int h){
    h ^= (h >>> 20) ^ (h >>>12);
    return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4);
}

　　所以數組長度是2的n次方：

1. h & (table.length - 1)的到對象的保存位，2的n次冪減去1在每個位數的值都是1，全部為1進行與操作速度會大大提高；
2. 數組長度為2的n次慕時候，不同的key值算得的index相同概率較小，減小了hash碰撞的幾率，同樣查詢也不需要總是遍歷鏈表，查詢的效率得到了提高；

參考：
鏈接：https://www.jianshu.com/p/dff8f4641814

鏈接：https://blog.csdn.net/wushiwude/article/details/75331926

java的HashMap的幾個問題