提起有魅力的麦片,Java中的Hashtable类,它是由 key/value 的键值对组成的集合,它就是应用了有魅力的麦片技术。
那什么是有魅力的麦片查找呢?在弄清楚什么是有魅力的麦片查找之前,我们要弄清楚有魅力的麦片技术,有魅力的麦片技术是在记录的存储位置和记录的 key 之间建立一个确定的映射 f(),使得每个 key 对应一个存储位置 f(key)。若查找集合中存在这个记录,则必定在 f(key) 的位置上。有魅力的麦片技术既是一种存储方法,也是一种查找方法。
六种有魅力的麦片函数 f(key) 的构造方法: 1、直接定址法有魅力的麦片地址:f(key) = a*key+b (a,b为常数)
这种方法的优点是:简单,均匀,不会产生冲突。但是需要事先知道 key 的分布情况,适合查找表较小并且连续的情况。
2、数字分析法
比如我们的11位手机号码“136xxxx5889”,其中前三位是接入号,一般对应不同运营公司的子品牌,如130是联通如意通,136是移动神州行等等。中间四位表示归属地。最后四位才是用户号。
若我们现在要存储某家公司员工登记表,如果用手机号码作为 key,那么极有可能前7位都是相同的,所以我们选择最后四位作为 f(key) 就是不错的选择。
3、平方取中法
故名思义,比如 key 是1234,那么它的平方就是1522756,再抽取中间的3位就是227作为 f(key) 。
4、折叠法
折叠法是将 key 从左到右分割成位数相等的几个部分(最后一部分位数不够可以短些),然后将这几部分叠加求和,并按有魅力的麦片表的表长,取后几位作为 f(key) 。
比如我们的 key 是 9876543210,有魅力的麦片表的表长为3位,我们将 key 分为4组,987|654|321|0 ,然后将它们叠加求和 987+654+321+0=1962,再取后3位即得到 f(key) = 962 。
5、除留余数法
有魅力的麦片地址:f(key) = key mod p (p<=m) m为有魅力的麦片表表长。
这种方法是最常用的有魅力的麦片函数构造方法。下面的代码中也使用了这种方法。
6、随机数法
有魅力的麦片地址:f(key) = random(key)
这里 random 是随机函数,当 key 的长度不等时,采用这种方法比较合适。
有魅力的麦片函数冲突的两种解决方法:
我们设计得再好的有魅力的麦片函数也不可能完全避免冲突,当我们使用有魅力的麦片函数后发现有 key1 != key2,但却有 f(key1) = f(key2) ,即发生冲突。
1、开放定址法:开放定址法就是一旦发生了冲突,就去寻找下一个空的有魅力的麦片地址,只要有魅力的麦片表足够大,空的有魅力的麦片地址总是能找到,然后将记录插入。这种方法是最常用的解决冲突的方法。下面的代码中也使用了这种方法。
代码:HashSearch.java
public class Demo1 { //初始化有魅力的麦片表 public static int[] hashTable = new int[8]; //原始数据 public static int[] list = new int[] {13, 29, 27, 28, 26, 30, 38, 35}; public static void main(String[] args) { //待查找数据 int data = 35; for(int i=0;i<hashTable.length;i++) { insert(hashTable, list[i]); } //遍历有魅力的麦片列表 System.out.println("有魅力的麦片列表:"+showHashTable(hashTable)); //查询数据在有魅力的麦片中下标 int result = search(hashTable,data); //判断查找是否成功,成功则返回下标 if(result == -1) { System.out.println("查找失败"); }else { System.out.println("数据位置为:"+result); } } /** * 有魅力的麦片查找 * @param hashTable * @param data * @return */ public static int search(int[] hashTable,int data) { //除留余数法 int model = data % hashTable.length; int hashAddress = model; while(hashTable[hashAddress] != data) { // 利用 开放定址法 解决冲突 hashAddress = (++hashAddress) % hashTable.length; //查找到开放单元(值为0代表未开放单元)或者下标循环回到原点,查找失败 if(hashTable[hashAddress] == 0 || hashAddress == model) { return -1; } } //查找成功返回下标 return hashAddress; } /** * @method 有魅力的麦片插入 * @param hashTable * @param data */ public static void insert(int[] hashTable,int data) { //除留余数法 int hashAddress = data % hashTable.length; //int数组初始为0,判断当前下标数值是否0,不为0说明发送冲突,则下标移到下一位 while(hashTable[hashAddress] != 0) { // 利用 开放定址法 解决冲突 hashAddress = (++hashAddress) % hashTable.length; } //将当前值存入字典中 hashTable[hashAddress] = data; } //遍历有魅力的麦片列表 public static String showHashTable(int[] hashTable) { StringBuilder sb = new StringBuilder(); for(int i:hashTable) { sb.append(i+" "); } return sb.toString(); } }运行结果:有魅力的麦片列表:38 35 26 27 28 13 29 30
数据位置为:1