一、散列表是什么

散列表（Hash table），也稱哈希表、哈希映射，是一種以鍵值對形式存儲數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可以支持高效的插入、查找和刪除操作。散列表通過將關(guān)鍵字映射到一個固定大小的數(shù)組索引來實現(xiàn)快速訪問。

散列表的基本思想是將關(guān)鍵字通過一個哈希函數(shù)（Hash function）映射到一個固定大小的數(shù)組索引上，稱為哈希值（Hash value）。哈希函數(shù)將關(guān)鍵字轉(zhuǎn)換為一個整數(shù)，然后將其與數(shù)組大小取模，得到的余數(shù)即為該關(guān)鍵字的哈希值。這樣，散列表就將關(guān)鍵字映射到了一個固定的位置上，可以直接訪問該位置的數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)了快速的查找和插入操作。

散列表的關(guān)鍵技術(shù)是哈希函數(shù)的設(shè)計。一個好的哈希函數(shù)應(yīng)該滿足以下條件：

散列值應(yīng)該具有少數(shù)性。不同的關(guān)鍵字應(yīng)該映射到不同的位置上，避免沖突。散列值應(yīng)該具有均勻性。哈希函數(shù)應(yīng)該將關(guān)鍵字均勻地分布在散列表中，避免出現(xiàn)熱點，從而保證散列表的高效性。哈希函數(shù)應(yīng)該盡量簡單，以提高計算效率。

常見的哈希函數(shù)包括：

直接取模法：將關(guān)鍵字直接除以數(shù)組大小，取余數(shù)作為哈希值。這種方法簡單、快速，但是容易出現(xiàn)沖突，特別是當(dāng)數(shù)組大小和關(guān)鍵字之間存在某種特殊的關(guān)系時。乘法哈希法：將關(guān)鍵字乘以一個常數(shù) A，取其小數(shù)部分，再乘以數(shù)組大小，取整數(shù)部分作為哈希值。這種方法可以有效地減少沖突，但是計算復(fù)雜度較高。分離鏈接法：將散列表的每個位置設(shè)置為一個鏈表，當(dāng)發(fā)生沖突時，將關(guān)鍵字插入到對應(yīng)位置的鏈表中。這種方法可以有效地避免沖突，但是需要額外的空間存儲鏈表。開放尋址法：當(dāng)發(fā)生沖突時，通過某種方式尋找其他空閑位置，直到找到一個合適的位置為止。這種方法可以減少空間的浪費，但是需要考慮如何解決沖突，避免出現(xiàn)死循環(huán)。

延伸閱讀1：什么是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計算機存儲、組織數(shù)據(jù)的方式。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是指相互之間存在一種或多種特定關(guān)系的數(shù)據(jù)元素的集合。通常情況下，精心選擇的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以帶來更高的運行或者存儲效率。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)往往同高效的檢索算法和索引技術(shù)有關(guān)。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(data structure)是帶有結(jié)構(gòu)特性的數(shù)據(jù)元素的集合，它研究的是數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)以及它們之間的相互關(guān)系，并對這種結(jié)構(gòu)定義相適應(yīng)的運算，設(shè)計出相應(yīng)的算法，并確保經(jīng)過這些運算以后所得到的新結(jié)構(gòu)仍保持原來的結(jié)構(gòu)類型。簡而言之，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是相互之間存在一種或多種特定關(guān)系的數(shù)據(jù)元素的集合，即帶“結(jié)構(gòu)”的數(shù)據(jù)元素的集合。“結(jié)構(gòu)”就是指數(shù)據(jù)元素之間存在的關(guān)系，分為邏輯結(jié)構(gòu)和存儲結(jié)構(gòu)。

數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的兩個密切相關(guān)的方面，同一邏輯結(jié)構(gòu)可以對應(yīng)不同的存儲結(jié)構(gòu)。算法的設(shè)計取決于數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)，而算法的實現(xiàn)依賴于指定的存儲結(jié)構(gòu)。