算法笔记——哈希表

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哈希表的两种实现方式:存储结构和字符串哈希方式;

存储结构(开放寻址法和拉链法)

拉链法

由一个数组+单链表实现,先通过随机的哈希算法(x%N+N)%N生成它的地址,然后放入数组中。如果下一个数字又哈希到该地址,则使用“拉链”把他插入到单链表中。注意:这里使用头插法。

为了尽可能,避免哈希碰撞,这里使用质数。

使用哈希表的两种操作:插入数字查询数字

插入数字操作:

void add(int x)
{
    int k = (x % N + N) % N;
    // 头插法
    e[idx] = x;
    ne[idx] = q[k];
    q[k] = idx ++;
}

查询数字:

bool find(int x)
{
    int k = (x % N + N) % N;
    // 遍历链表
    for(int i = q[k];i != -1;i = ne[i])
    {
        if(e[i] == x)
        {
         return true;   
        }

    }
    return false;

}

开放寻址法

此方法是用一个数组来模拟哈希表,当计算出数字的哈希值时,把他放入改数组的对应位置,如果位置上有数字的话,就往下寻找,直到数组中的位置为空时,在插入数字。注意:此方法需要把数组的长度初始化为题目给定长度的二三倍。

核心操作

int find(int x)
{
    int k = (x % N + N) % N;
    // 当前位置不为空,且当前位置放进去的不是自己
    while(q[k] != null && q[k] != x)
    {
        k ++;
        if( k == N) k = 0;
    }
    return k;

}

注意:如果x在哈希表中,那么k就是存储的下标;如果不在哈希表中,那么x就是应该在哈希表中存储的位置。

模板题目

维护一个集合,支持如下几种操作:

  1. I x,插入一个数 xx;
  2. Q x,询问数 xx 是否在集合中出现过;

现在要进行 NN 次操作,对于每个询问操作输出对应的结果。

输入格式

第一行包含整数 N,表示操作数量。

接下来 N 行,每行包含一个操作指令,操作指令为 I xQ x 中的一种。

输出格式

对于每个询问指令 Q x,输出一个询问结果,如果 x 在集合中出现过,则输出 Yes,否则输出 No

每个结果占一行。

数据范围

1 ≤ N ≤ 105 −109 ≤ x ≤ 109

输入样例:

5
I 1
I 2
I 3
Q 2
Q 5

输出样例:

Yes
No

代码:

// 拉链法
    
#include<iostream>
#include<cstring>

using namespace std;

const int N = 100003;

int q[N],e[N],ne[N],idx;

void add(int x)
{
    int k = (x % N + N) % N;
    // 头插法
    e[idx] = x;
    ne[idx] = q[k];
    q[k] = idx ++;
}
bool find(int x)
{
    int k = (x % N + N) % N;
    // 遍历链表
    for(int i = q[k];i != -1;i = ne[i])
    {
        if(e[i] == x)
        {
         return true;   
        }

    }
    return false;

}
int main()
{
    int n;
    cin >> n;
    int x;
    memset(q,-1,sizeof(q));
    while(n --)
    {
        char ch[2];
        cin >> ch;
        if(ch[0] == 'I')
        {
            cin >> x;
            add(x);
        }
        else if(ch[0] == 'Q')
        {
            cin >> x;
            if(find(x)) puts("Yes");
            else puts("No");
        }
    }
    return 0;
}
// 开放寻址法

#include<iostream>
#include<cstring>

using namespace std;

const int N = 200003,null = 0x3f3f3f3f;

int q[N];

int find(int x)
{
    int k = (x % N + N) % N;
    // 当前位置不为空,且当前位置放进去的不是自己
    while(q[k] != null && q[k] != x)
    {
        k ++;
        if( k == N) k = 0;
    }
    return k;

}
int main()
{
    int n;
    cin >> n;
    int x;
    memset(q,0x3f,sizeof(q));
    while(n --)
    {
        char ch[2];
        cin >> ch;
        if(ch[0] == 'I')
        {
            cin >> x;
            int k = find(x);
            q[k] = x;
        }
        else if(ch[0] == 'Q')
        {
            cin >> x;
            if(q[find(x)] != null) puts("Yes");
            else puts("No");
        }
    }
    return 0;
}