C 语言双重哈希

2025年1月7日 | 阅读 4 分钟

哈希表是一种存储键值对的数据结构,它提供快速的插入、检索和删除操作。双重哈希是哈希表中用于解决冲突的一种方法。与线性探测或链表法相比,它提供了一种不同的处理冲突的途径。

  • 哈希表: 哈希表是将键映射到数组索引的数组。其主要目标是通过将键均匀地分布在数组上来最小化冲突。
  • 冲突解决: 当两个或多个键哈希到数组中的同一个索引时,就会发生冲突。冲突解决技术用于处理这些情况。
  • 开放寻址: 双重哈希是一种开放寻址冲突解决方法。如果发生冲突,开放寻址会指示您将键值对插入到数组的下一个可用位置。
  • 两个哈希函数: 双重哈希需要两个哈希函数 hashFunction1 和 hashFunction2。主哈希函数 hashFunction1 应确定键的初始索引。如果发生冲突,探测数组的步长由次哈希函数 hashFunction2 确定。
  • 双重哈希插入
    • 最初,在插入键值对时,您使用 hashFunction1 来获取初始索引。
    • 如果初始索引已满(导致冲突),则使用 hashFunction2 来确定步长并探测下一个槽。
    • 您将继续探测槽,直到找到一个空的槽,然后将键值对插入其中。
  • 双重哈希查找
    • 在查找键时,使用 hashFunction1 来生成起始索引。
    • 如果在第一个索引处找不到键,则使用 hashFunction2 计算步长来探测下一个槽。
    • 当您遇到一个空槽(这表明哈希表中不存在该键)时,您将停止探测并继续。

示例

这是一个使用双重哈希的 C 程序的示例

输出

Value for key 10: 42
Value for key 20: 64

说明

  1. 在此示例中,我们创建了两个结构:HashTable 结构和 HashTableEntry 结构,分别用于表示键值对和哈希表本身。
  2. “hashFunction1”和“hashFunction2”指的是两个哈希函数。
  3. insert 函数使用双重哈希来避免冲突,将键值对插入到哈希表中。
  4. 键值对 (10, 42) 使用 insert(&ht, 10, 42) 语法插入到哈希表中。
  5. 键值对 (20, 64) 使用 insert(&ht, 20) 语法插入到哈希表中。需要注意的是,由于哈希函数和双重哈希,这两个键会哈希到表中不同的位置。
  6. search 函数 search(&ht, 10); 查找与键 10 相关的值。由于 10 哈希到的位置与插入时相同,因此找到值为 42。
  7. search 函数 search(&ht, 20); 查找与键 20 相关的值。由于 20 哈希到的位置与 10 不同,因此找到值为 64。
  8. search 函数使用类似的双重哈希技术来根据键查找值。

双重哈希冲突解决技术使用两个哈希算法和开放寻址来处理哈希表中的冲突。当正确实现并选择合适的哈希函数时,它提供了均匀的键分布和内存效率等优点。