留学生数据结构散列课程简要指南

数据结构是信息系统不可或缺的组成部分。数据结构与算法一起构成了简单信息检索系统和最强大的人工智能超级集群的基础。这篇文章为大家带来留学生数据结构散列课程简要指南。

数组、关联列表、堆栈和队列、树、图--数据结构的类型多种多样，每种结构都有自己的特点、优势和应用。散列和散列表是最有效、最高效的数据结构类型之一，在软件开发和 IT 应用中有着广泛的应用。

一、数据结构与散列：简介

任何重要的信息源(如数据库)都可以可视化为一个表格。任何特定表格中都可能有多个字段，每个字段都代表所存储信息的一个特定方面或特征。

例如，电话簿中有多个字段，如姓名、地址和电话号码。因此，如果要搜索某条特定信息，就需要使用特定字段进行搜索。这些字段指向你要查找的信息。

同样，Gmail 中的账户有特定的用户 ID 和密码。用户使用 ID 和密码登录并访问存储在其 Google 工作区中的所有数据。

在上述示例中，你不需要知道需要检索或访问的信息的所有内容，也不需要知道每个字段的内容。相反，用于访问信息的特定字段被称为密钥。键是整个信息的一个特定方面，是用来在数据结构中定位整个信息的部分。

键在散列和散列表中起着至关重要的作用。密钥用于查找特定信息，必须是唯一的，以避免混淆或误报--散列的好处在于它提供了一种非常省时高效的信息访问方式。

二、散列和散列函数

哈希表一般使用数组(最简单的数据结构类型)实现，但信息条目或节点不会连续存储。相反，数据是使用其散列值存储在不同位置，并使用称为散列函数的特定函数生成。使用散列函数修改键值，生成指向节点位置的散列值。

如果使用数组来实现哈希表，那么哈希值就会指向指向包含信息的内存空间的特定数组索引。

散列函数使用键计算出的输出值通常称为散列键或散列键值。散列键值表示数据应存储的位置。

条目通常不是按顺序排列的，而是分散在整个数组中。

散列/散列技术/散列方法的类型各不相同，其中最著名的有除法、中平方法、折叠法和乘法。

散列表用于插入、搜索和删除的平均时间复杂度为 O(1);也就是说，搜索表中任何元素所需的时间是不变的。这是因为散列函数生成散列所需的时间是恒定的 ......

三、散列的性能参数

有三个关键因素会影响散列操作和相关散列表的性能。它们是

1.使用的散列函数

该函数应运行快速，并能处理密钥，将所有数据均匀分布在数据结构中。同时，它生成的散列必须能最大限度地减少可能发生的碰撞。

2.碰撞解决方法

散列处理必须采用有效的策略来快速解决任何碰撞。最常用的方法是开放寻址技术(将键/条目存储在不同位置)和独立链技术(将多个键/条目链在同一位置)。

3.表大小

表和使用的基础数据结构是其他关键因素。太大可能会导致内存浪费，而内存太小则会导致更多碰撞并导致重洗。表的大小必须与哈希函数相匹配，通常是一个质数。

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