使用JavaScript实现哈希表

关于哈希表的原理详见我的上一篇文章简单易懂数据结构之哈希表

前言

JavaScript中是有哈希类型的数据结构的，比如说最简单的对象{ },就有key: value这种结构。ES6新出的数据结构Map是对对象这种类型的扩展，同样也是哈希表。即使如此，重复造轮子还是有意义的，对于我们对底层原理的实现和编程能力的提高都是有帮助的。接下来让我们用JavaScript中的数组模拟哈希表这种数据结构。
代码链接：
简单哈希表：HashTable
仿Map哈希表: HashMap

结构设计

class HashTable {
  //   初始化哈希表
  constructor(size) {

  }
    //  从哈希表中取值
    get() {}
    //  向哈希表中填值
    set() {}
    //  从哈希表中删除数据
    delete() {}
    //  判断哈希表中存不存在该值
    has() {}
    //  展示哈希表中所有数据
    showAllData() {}
}

####代码实现

class HashMap {
  constructor(size) {
    this.table = new Array(size)
    this.size = 0
  }
  //哈希函数，将value转化，计算出存储的key
  hashConversion(value) {
    let keyCode = 0
    for(let item of value) {
      keyCode += item.charCodeAt(0)
    }
    let key = keyCode % this.table.length
    return key
  }
  set(value) {
    let key = this.hashConversion(value)
    this.size++
    this.table[key] = value
  }
  get(value) {
    let key = this.hashConversion(value)
    return this.table[key]
  }
  delete(value) {
    let key = this.hashConversion(value)
    if(this.table[key] !== undefined) {
      this.table[key] = undefined
      this.size--
      return true
    } else {
      return false
    }
    
  }
  has(value) {
    let key = this.hashConversion(value)
    if(this.table[key] !== undefined) {
      return true
    } else {
      return false
    }
  }
  showAllData() {
    let result = []
    for (let item of this.table) {
      if(item !== undefined) {
        result.push(item)
      }
    }
    return result
  }
}

调用展示

let hashTable = new HashMap(10)
hashTable.set('1')
hashTable.set('aa')
hashTable.set('6a')
hashTable.set('75')
console.log('size:' + hashTable.size)
console.log(hashTable.showAllData())

冲突解决

仔细看上方的代码，很明显没有做冲突的处理，当输入的值发生冲突时，我们就没有办法得到想要的结果，在这里扩展上方代码，用线性探测法进行冲突处理。

/*
 *使用数组模拟的JavaScript哈希表
 *使用最简单的线性探测法解决冲突
 */

class HashTable {
  constructor(size) {
    this.table = new Array(size)
    this.size = 0
  }
  //哈希函数
  hashConversion(value) {
    let keyCode = 0
    for(let item of value) {
      keyCode += item.charCodeAt(0)
    }
    let key = keyCode % this.table.length
    return key
  }
  //set方法，用来向哈希表中填入数据
  set(value) {
    let key = this.hashConversion(value)
    while(this.table[key] !== undefined && this.table[key] !== value) {
      key++
      if(key >= this.table.length) {
        throw new Error('已经没有可用空间')
      }
    }
      if (this.table[key] !== value) {
        this.size++
        this.table[key] = value
      }
  }
  //get方法，用来从哈希表中取值
  get(value) {
    let key = this.hashConversion(value)
    while(this.table[key] !== undefined && this.table[key] !== value) {
      key++
      if(key >= this.table.length) {
        return undefined
      }
    }
      return this.table[key]
  }
  //delete方法，用来删除哈希表的数据
  delete(value) {
    let key = this.hashConversion(value)
    while(this.table[key] !== undefined && this.table[key] !== value) {
      key ++
      if(key >= this.table.length) {
        return false
      }
    }
    this.table[key] = undefined
    this.size--
    return true
  }
  //has方法，判断哈希表中有没有该值
  has(value) {
    let key = this.hashConversion(value)
    while(this.table[key] !== undefined && this.table[key] !== value) {
      key ++
      if(key >= this.table.length) {
        return false
      }
    }
    if(this.table[key] !== undefined) {
      return true
    } else {
      return false
    }
  }
  //展示存储到哈希表中的所有数据
  showAllData() {
    let result = []
    for (let item of this.table) {
      if(item !== undefined) {
        result.push(item)
      }
    }
    return result
  }
}

扩展

上文的HashTable有一个缺点，不能自己定义key值，我们想要类似JavaScript中对象或者说Map的功能，可以做到set(key,value), get(key) -->value这种功能。这就要对上文对数据结构进行更进一步的扩展。

/*
 *使用数组模拟的JavaScript仿Map哈希表
 *使用最简单的线性探测法解决冲突
 */

class HashMap {
  constructor(size) {
    this.table = []
    for(let i = 0; i < size; i++) {
      this.table.push([undefined, 0])
    }
    this.size = 0
  }
  //哈希函数
  hashConversion(index) {
    let keyCode = 0
    for(let item of index) {
      keyCode += item.charCodeAt(0)
    }
    let key = keyCode % this.table.length
    return key
  }
  //set方法，用来向哈希表中填入数据
  set(index, value) {
    let key = this.hashConversion(index)
    while((this.table[key])[0] !== undefined && (this.table[key])[0] !== index) {
      key++
      if(key >= this.table.length) {
        throw new Error('已经没有可用空间')
      }
    }
      if ((this.table[key])[0] !== index) {
        this.size++
        this.table[key][0] = index
        this.table[key][1] = value
      }
  }
  //get方法，用来从哈希表中取值
  get(index) {
    let key = this.hashConversion(index)
    while((this.table[key])[0] !== undefined && (this.table[key])[0] !== index) {
      key++
      if(key >= this.table.length) {
        return undefined
      }
    }
      return (this.table[key])[1]
  }
  //delete方法，用来删除哈希表的数据
  delete(index) {
    let key = this.hashConversion(index)
    while((this.table[key])[0] !== undefined && (this.table[key])[0] !== index) {
      key ++
      if(key >= this.table.length) {
        return false
      }
    }
    this.table[key] = new Array(2)
    this.size--
    return true
  }
  //has方法，判断哈希表中有没有该值
  has(index) {
    let key = this.hashConversion(index)
    while((this.table[key])[0] !== undefined && (this.table[key])[0] !== index) {
      key ++
      if(key >= this.table.length) {
        return false
      }
    }
    if((this.table[key])[0] !== undefined) {
      return true
    } else {
      return false
    }
  }
  //展示存储到哈希表中的所有数据
  showAllData() {
    let result = []
    for (let item of this.table) {
      if(item[0] !== undefined) {
        result.push(item)
      }
    }
    return result
  }
}

总结

虽然自己封装的哈希表远不如JavaScript中的Map，但是从自己实现该数据结构的过程中也收获了很多。