Java 中使用分离链接实现自定义哈希表

哈希表是计算机科学中的一种基本数据结构，它提供高效的键值对存储和检索。它们在搜索、插入和删除操作中实现平均常数时间复杂度，使其在数据库索引、缓存和关联数组等各种应用中具有很高的价值。然而，处理冲突——即多个键映射到同一索引的情况——对于保持其效率至关重要。

一种常见的冲突解决技术是链式法（separate chaining），其中哈希表的每个存储桶（bucket）包含一个链表，存储哈希到同一索引的条目。这种方法通过允许多个键值对存储在同一个桶中而不相互覆盖来简化冲突处理。在 Java 中，可以使用内置的 `LinkedList` 类来实现链式法，这是一种简单有效的方法来管理冲突。我们将创建一个自定义哈希表类，该类使用链表来处理冲突。此实现将包括用于添加、检索和删除键值对的方法，以及显示哈希表内容的函数。

带有链式法的哈希表类

节点类： 用于存储键值对的辅助类。

哈希表类： 实现带有链式法的哈希表的主类。

输出

 
Bucket 0: [Jill=jill@example.com] 
Bucket 1: 
Bucket 2: [Jane=jane@example.com] [Jack=jack@example.com] 
Bucket 3: 
Bucket 4: [John=john@example.com] 
Get Jane: jane@example.com
Get Jack: jack@example.com
After removing Jack:
Bucket 0: [Jill=jill@example.com] 
Bucket 1: 
Bucket 2: [Jane=jane@example.com] 
Bucket 3: 
Bucket 4: [John=john@example.com]   

结论

在 Java 中实现带有链式法的哈希表，证明了这种数据结构在处理键值对方面的实用性和效率。我们的自定义哈希表类展示了如何使用链表管理冲突，确保多个条目可以共存于同一个桶中。通过提供插入、检索和删除的方法，以及一个显示函数，此实现突出了功能性哈希表所需的关键操作。

链式法为冲突解决提供了一种简单而有效的方法，利用 Java 的 `LinkedList` 来维护一个简单的结构。这种方法确保哈希表能够处理各种负载因子，即使多个键映射到同一个索引也能保持高效运行。

理解和实现带有链式法的哈希表，使开发人员能够有效地管理数据集合。这些知识是更高级数据结构和算法的基础，巩固了计算机科学的核心概念并增强了解决问题的能力。通过这次实现，我们探索了哈希表的机制，深入了解了冲突处理，并展示了 Java 中的实际编码技巧。