一：概念
順序結(jié)構(gòu)以及平衡樹中，元素關(guān)鍵碼與其存儲位置之間沒有對應(yīng)的關(guān)系，因此在查找一個元素時，必須要經(jīng)過關(guān)鍵碼的多次比較。順序查找時間復(fù)雜度為O(N)，平衡樹中為樹的高度，即O(log_2 N)，搜索的效率取決于搜索過程中元素的比較次數(shù)。
理想的搜索方法：可以不經(jīng)過任何比較，一次直接從表中得到要搜索的元素。 如果構(gòu)造一種存儲結(jié)構(gòu)，通過某種函數(shù)使元素的存儲位置與它的關(guān)鍵碼之間能夠建立一一映射的關(guān)系，那么在查找時通過該函數(shù)可以很快找到該元素。
當(dāng)向該結(jié)構(gòu)中：
插入元素
根據(jù)待插入元素的關(guān)鍵碼，以此函數(shù)計算出該元素的存儲位置并按此位置進行存放。
搜索元素
對元素的關(guān)鍵碼進行同樣的計算，把求得的函數(shù)值當(dāng)做元素的存儲位置，在結(jié)構(gòu)中按此位置取元素比較，若關(guān)鍵碼相等，則搜索成功。
該方式即為哈希(散列)方法，哈希方法中使用的轉(zhuǎn)換函數(shù)稱為哈希(散列)函數(shù)，構(gòu)造出來的結(jié)構(gòu)稱為哈希表(HashTable)(或者稱散列表)
二： 沖突-概念
對于兩個數(shù)據(jù)元素的關(guān)鍵字K1!=K2，但有：Hash(K1) == Hash(K2)，即：不同關(guān)鍵碼通過相同哈希函數(shù)計算出相同的哈希地址，該種現(xiàn)象稱為哈希沖突或哈希碰撞。
把具有不同關(guān)鍵碼而具有相同哈希地址的數(shù)據(jù)元素稱為“同義詞”。
三：沖突-避免-設(shè)計哈希函數(shù)
引起哈希沖突的一個原因可能是：哈希函數(shù)設(shè)計不夠合理。 哈希函數(shù)設(shè)計原則：
1.哈希函數(shù)的定義域必須包括需要存儲的全部關(guān)鍵碼，而如果散列表允許有m個地址時，其值域必須在0到m-1之間。
2.哈希函數(shù)計算出來的地址能均勻分布在整個空間中。
3.哈希函數(shù)應(yīng)該比較簡單。
常見哈希函數(shù)有：

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1. 直接定制法--(常用)
   取關(guān)鍵字的某個線性函數(shù)為散列地址：Hash（Key）= A*Key + B
   優(yōu)點：簡單、均勻
   缺點：需要事先知道關(guān)鍵字的分布情況
   使用場景：適合查找比較小且連續(xù)的情況

2. 除留余數(shù)法--(常用)
   設(shè)散列表中允許的地址數(shù)為m，取一個不大于m，但最接近或者等于m的質(zhì)數(shù)p作為除數(shù)，按照哈希函數(shù)：Hash(key) = key% p(p<=m),將關(guān)鍵碼轉(zhuǎn)換成哈希地址。
3. 平方取中法--(了解) 折疊法--(了解)隨機數(shù)法--(了解)數(shù)學(xué)分析法--(了解)。
   四：沖突-避免-設(shè)計哈希函數(shù)

五： 沖突-解決
解決哈希沖突兩種常見的方法是：閉散列（線性探測法）和開散列（拉鏈桶）
六：（1）沖突-解決-閉散列
閉散列：也叫開放定址法，當(dāng)發(fā)生哈希沖突時，如果哈希表未被裝滿，說明在哈希表中必然還有空位置，那么可以把key存放到?jīng)_突位置中的“下一個” 空位置中去。那如何尋找下一個空位置呢？
線性探測：從發(fā)生沖突的位置開始，依次向后探測，直到尋找到下一個空位置為止。
插入：
通過哈希函數(shù)獲取待插入元素在哈希表中的位置，如果該位置中沒有元素則直接插入新元素，如果該位置中有元素發(fā)生哈希沖突，使用線性探測找到下一個空位置，插入新元素。
采用閉散列處理哈希沖突時，不能隨便物理刪除哈希表中已有的元素，若直接刪除元素會影響其他元素的搜索。比如刪除元素4，如果直接刪除掉，44查找起來可能會受影響。因此線性探測采用標(biāo)記的偽刪除法來刪除一個元素。
但是：閉散列大的缺陷就是空間利用率比較低，這也是哈希的缺陷。

六：（2）沖突-解決-開散列/哈希桶（重點）
開散列法又叫鏈地址法(開鏈法)，首先對關(guān)鍵碼集合用散列函數(shù)計算散列地址，具有相同地址的關(guān)鍵碼歸于同一子集合，每一個子集合稱為一個桶，各個桶中的元素通過一個單鏈表鏈接起來，各鏈表的頭結(jié)點存儲在哈希表中。

從上圖可以看出，開散列中每個桶中放的都是發(fā)生哈希沖突的元素。
開散列，可以認(rèn)為是把一個在大集合中的搜索問題轉(zhuǎn)化為在小集合中做搜索了。

七：性能分析
雖然哈希表一直在和沖突做斗爭，但在實際使用過程中，我們認(rèn)為哈希表的沖突率是不高的，沖突個數(shù)是可控的，也就是每個桶中的鏈表的長度是一個常數(shù)，所以，通常意義下，我們認(rèn)為哈希表的插入/刪除/查找時間復(fù)雜度是O(1) 。
八：和 java 類集的關(guān)系

1. HashMap 和 HashSet 即 java 中利用哈希表實現(xiàn)的 Map 和 Set
2. java 中使用的是哈希桶方式解決沖突的
3. java 會在沖突鏈表長度大于一定閾值后，將鏈表轉(zhuǎn)變?yōu)樗阉鳂洌t黑樹）
4. java 中計算哈希值實際上是調(diào)用的類的 hashCode 方法，進行 key 的相等性比較是調(diào)用 key 的 equals 方法。所以如果要用自定義類作為 HashMap 的 key 或者 HashSet 的值，必須覆寫 hashCode 和 equals 方 法，而且要做到 equals 相等的對象，hashCode 一定是一致的。

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網(wǎng)站欄目：Java中的HashTable哈希表是什么？-創(chuàng)新互聯(lián)
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