哈希图 ||哈希码查找如何保持不变答案

【问题标题】：HashMap || How hashcode lookup is constant哈希图 ||哈希码查找如何保持不变
【发布时间】：2016-03-10 16:47:58
【问题描述】：

在哈希图中，哈希码如何查找常量O(1)？

我们知道，hashmap 在内部会创建一个数组来保存给定键值的哈希码。 hashmap利用散列函数生成散列码。我们还知道，对于查找，hashmap 需要恒定的时间（假设没有冲突）。每当我们请求哈希映射来查找给定键的值时，它首先计算存储桶位置（即与给定键的哈希码映射的数组的索引）。然后它获取值。我知道第二部分将花费恒定的时间。但是第一部分呢？如何查找哈希码常量的数组索引？尤其是当哈希图有数百万个值时？

我的 StackOverflow 搜索在 hashmap 上发现了多个问题，但他们大多回答了我问题的第二部分，而不是第一部分。

我找到的链接很少：

我还发现了javarevisited.blogspot的用户发布的这个问题：

嗨，贾文，需要澄清我最近的一个面试问题。用于搜索和排序更喜欢的 Collection 数据结构：ArrayList 或 LinkedList。我提到 ArrayList 将是检索操作的选择，因为它实现了随机访问，而链表将是插入/删除的更好选择，因为它保存了节点前后的指针。我的后续问题，所以您的意思是说使用包含 100 万条记录的 Arraylist 进行检索更快？我说如果索引已知，我们可以使用 contains() 并获取值。但请在真实动态案例中澄清这 100 万个场景，即在不知道索引的情况下。 ArrayList 会更快吗？

【问题讨论】：

big-O 时间的全部意义在于描述算法如何在理想机器上针对n 的大值进行扩展。你能澄清一下你的问题是什么吗？
"即使它真正的价值更低" ???
感谢彼得的回复。我的主要问题是哈希码查找（获取存储桶位置的第一部分）如何保持恒定时间。
@ Yves Daoust，假设哈希映射仅包含 10 个值，那么它可以。我想了解对于非常大的 hahmap，hashcode 值的查找是如何保持不变的。
不，一点也不，我只是想弄清楚你还需要什么信息。对我来说，其他问题的答案似乎相当清楚。我不明白为什么您认为如果“使用”更多内存位置，内存查找需要更长的时间。你说“显然”，但实际上并非如此。

标签： java algorithm hash hashmap

【解决方案1】：

您似乎对数据结构有误解。创建数组时，该数组会在内存中保存一个空间。该空间的大小是数组中元素的数量乘以每个元素的大小。

因此，一个包含八个 2 字节数字的数组将是 16 个字节。

假设我们想要第四个索引处的数字：我们可以查找这个数字无需迭代，因为我们对数据结构的性质有所了解：特别是它从哪里开始以及每个的大小元素。在这种情况下，我们知道如果我们将 2 个字节乘以 3（3 = 4 - 1：记住我们是从零开始索引的），我们得到 6，并且我们想要的元素的开头是数组开头之后的 6 个字节。

哈希图通常由这种性质的数组支持。所需数组元素开始位置的计算更为复杂，但它可以在无需迭代的情况下完成。因此它是O(1)。在数组位置中找到的值是检索到的值在内存中的实际位置。

使用提供的键计算后备数组中的位置（存储值的内存位置）的函数是一个常数时间操作。
读取第一步计算的内存位置是一个常数时间的操作。
读取存储在第二步中读取的位置的内存位置是一个常数时间的操作。

因此，整个操作在恒定时间内发生。

【讨论】：

【解决方案2】：

当你找到哈希码时，你也可以找到常数时间的单元格数

cellIndex = hash(X) % array.length

所以你有 const 时间

【讨论】：

【解决方案3】：

在给定索引处的数组查找是在恒定时间内完成的。实际上，它是一个简单的地址计算（base + index * stride），然后是间接的。

【讨论】：

所以基本上你想说hascode不过是一个内存地址？
不，哈希码是一个索引。根据索引，您可以通过简单的线性变换计算地址。