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今天聊聊「雜湊表」，「雜湊表」主要作用在於高效查詢。

在程式設計實現中，常常面臨著兩個問題：儲存和查詢，儲存和查詢的效率往往決定了整個程式的效率。

腦補下，你在家裡忘記了指甲刀放在哪裡，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，你就要開啟N個抽屜。這種儲存方式叫陣列，查詢方法稱為「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。這種儲存和查詢方式稱為「雜湊」，如果這個時候要查詢護照，你不許要再翻所有抽屜，直接可在2號整理箱中獲取，通常只用一次查詢即可，如何編號整理箱，稱為雜湊演算法。

同樣是查詢，差距怎麼那麼大涅~，假設我們有100億條資料記錄，那差距就變得明顯，遍歷需要查詢最多100億次，最少1次，雜湊只需1次。

讓我們正式介紹雜湊和雜湊演算法，雜湊也稱雜湊，雜湊表是一種與陣列、連結串列等不同的資料結構，與他們需要不斷的遍歷比較來查詢的辦法，雜湊表設計了一個對映關係f(key)= address，根據key來計算儲存地址address，這樣可以1次查詢，f既是儲存資料過程中用來指引資料儲存到什麼位置的函式，也是將來查詢這個位置的演算法，叫做雜湊演算法。

讓我們舉個例子，比如下面這幾個人物，按陣列儲存：

這樣我要找到大胸姐的電話號碼，需要順序查詢對比整個陣列，第一個餘罪，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儲存呢？首先讓我們來看看如何設計雜湊演算法，雜湊演算法可以隨意設計，教科書上一般會說以下幾種方法：直接定址發，平方取中法，除數取餘法，雜湊演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，我們假設我們的雜湊演算法是取姓名的首字母。所以f（餘罪） = 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，此表就是雜湊表，也稱為Hash Table。未來，當我們要查詢餘罪的時候，通過計算，餘罪在y位置，可以通過1次查詢，找到這條記錄，也即手機號。

這個時候有客官問了，那以首字母為雜湊函式的話，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對映到一個位置上，稱為雜湊衝突。

雜湊衝突是跟雜湊函式的設計正相關的，你的隨機性越大，那麼產生雜湊衝突的可能性越小，在小概率下，如果還有衝突怎麼辦，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，那麼可以接到餘罪的後面，當查詢的時候，需要先查詢到y，然後再順序查詢，如圖所示：

還有一些解決雜湊衝突的辦法叫「雜湊再雜湊」，也就是針對第一次雜湊的結果再進行一次hash來減小衝突的概率。

這就是Hash表，首先Ta是一種資料結構，是一種效率極高的查詢方式，雜湊表的核心在於雜湊函式的設計，雜湊衝突了不要緊，我們要增加隨機性以及對衝突進行適當的有損化的處理。

題圖來自PEXELS，基於CC0協議

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