JavaScript 哈希表

JavaScript 中的哈希表是什么？

在 JavaScript 中，哈希表是一种重要的数据结构，可以帮助我们有效地存储和检索键值对。通过使用哈希表，我们可以根据其键快速访问值，这通常用于优化查找操作。

简而言之，哈希表通常用于 JavaScript 中，例如计算数组中元素的出现次数或维护可以使用键快速检索的数据缓存。

在 JavaScript 中，哈希表非常灵活和高效，它还提供了一种简单直观的方式来存储和检索数据。它也被称为关联数组或对象。

示例

让我们看一个使用 JavaScript 哈希表的简单示例

输出

Element 1 occurs 4 times
Element 2 occurs 5 times
Element 3 occurs 3 times
Element 4 occurs 4 times
Element 5 occurs 2 times
Element 6 occurs 1 times
Element 7 occurs 1 times

我们为什么要使用 JavaScript 中的哈希表？

在 JavaScript 中，哈希表经常用于以下几个原因

高效的数据检索

在 JavaScript 中，哈希表平均提供键查找、插入和删除操作的常数时间复杂度 O(1)。通过使用哈希表，我们可以使它们对于涉及频繁数据检索或更新的任务非常高效。

存储键值对

它还可以帮助我们将数据存储为键值对，其中每个键都是唯一的。当我们S需要将某些数据或值与特定标识符关联时，这非常有用。

灵活性

JavaScript 哈希表在可以存储的键和值的类型方面非常灵活。键可以是字符串、数字或符号，而值可以是任何数据类型，包括其他对象、数组、函数等。

遍历条目

我们可以使用 for in 循环或使用 Object.keys、Object.values 或 Object.entries 方法轻松地遍历对象的键或值，这使得处理数据集合非常方便。

对象方法

在 JavaScript 中，哈希表带有内置方法，如 hasOwnProperty、Object.keys、Object.values 或 Object.entries 等，这些方法为有效处理键值对提供了额外功能。

常见数据结构

哈希表是 JavaScript 中最常用的数据结构之一，也是许多算法和数据操作任务的基础。

JavaScript 哈希表的特点

在 JavaScript 中，哈希表通常使用普通的 JavaScript 对象或 JavaScript 本身提供的 Map 对象来实现。以下是使用 JavaScript 中的哈希表的一些主要特点

动态大小

在 JavaScript 中，随着元素的添加或删除，哈希表可以动态增长或缩小。与某些其他语言中哈希表大小可能固定不同，没有预定义的尺寸限制。

键

在用作哈希表的 JavaScript 对象中，键通常是字符串或符号。在 Map 中，键可以是任何数据类型，并且相等性由 SameValueZero 算法确定，该算法类似于严格相等 (===)。

效率

在 JavaScript 中，哈希表为查找、插入和删除提供平均常数时间复杂度 (O(1))。但是，在某些情况下，特别是用作哈希表的对象，如果键的数量变得非常大，由于 JavaScript 引擎处理对象属性的方式，性能可能会下降。

不保证顺序

JavaScript 对象中键的顺序不能保证在不同的 JavaScript 引擎或版本中保持一致。如果需要有序的键，我们可能需要单独管理它们。

哈希冲突处理

JavaScript 引擎在内部处理哈希冲突，确保具有相同哈希但不同值的键可以共存。

添加和删除条目

我们可以通过简单的赋值向对象添加新的键值对，并使用 delete 关键字删除它们。

输出

value1
key1 value1
key2 value2

虽然 JavaScript 对象对于大多数类似哈希表的操作来说是多功能的，但它们确实有局限性。例如，键总是强制转换为字符串，因此如果需要不同类型的键（例如，整数作为键），我们可能需要使用 ES6 Map 或手动处理转换。

JavaScript 哈希表是如何工作的？

在 JavaScript 中，哈希表没有明确定义为单独的数据结构，但与对象的概念密切相关。以下是每个的工作原理

普通对象（哈希表）

在 JavaScript 中，对象通常用作哈希表或字典。键是字符串或符号，值可以是任何数据类型。

示例

让我们看一个创建和使用哈希表的简单程序

我们可以动态添加、修改或删除属性。

ES6 Map

Map 对象是 ECMAScript 6 中引入的一种内置 JavaScript 集合类型。借助它，我们可以允许任何数据类型的任意键，而不仅仅是像普通对象那样的字符串。

创建和使用 Map 的示例

Map 中的键可以是任何类型，包括对象或函数，这使其比普通对象更具灵活性。

哈希机制

当我们为普通对象中的键赋值时，JavaScript 会计算该键的哈希值并将该值存储在该位置。它允许我们进行高效查找，通常是 O(1) 时间复杂度。

冲突

在哈希冲突的情况下，当我们有两个键指向同一个位置时，JavaScript 通过使用单独链式或线性探测等技术在内部帮助我们处理这些冲突。

迭代顺序

虽然 JavaScript 中的普通对象不保证特定的迭代顺序，但 ES6 引入的 Map 维护了键值对的插入顺序。

总而言之，在 JavaScript 中，类似哈希表的行为主要是通过普通对象实现的，更正式地通过 ES6 中引入的 Map 对象实现。每个都有其优点和使用场景，与普通对象相比，Map 提供了更健壮的键处理和迭代保证。

使用 JavaScript 哈希表的局限性

使用 JavaScript 哈希表（通常通过对象 ({}) 或 Map 对象实现）可以有效地存储键值对。但是，它们也存在一些局限性，例如

类型强制转换

在 JavaScript 中，使用 {} 实现的哈希表的键会被强制转换为字符串。这意味着非原始字符串的键在用作键之前将转换为字符串。如果不注意键类型，这可能会导致意外行为。

遍历键

当使用 {} 作为哈希表时，遍历键需要额外的步骤，因为对象的所有属性（包括原型链中继承的属性）都包含在内。这可能并不总是期望的行为。

原型污染

在基于 {} 的哈希表中，如果管理不当或不仔细，存在原型污染的风险。当属性不经意地添加到对象的原型中时，就会发生这种情况，从而影响该类型的所有对象。

性能考虑

虽然哈希表通常对于查找是高效的，但在某些情况下性能可能会下降。例如，如果哈希表增长过大并导致许多哈希冲突，或者在处理大量数据时，性能可能会成为问题。

内存开销

在哈希表中存储数据，尤其是大型哈希表，与数组等更简单的数据结构相比，可能会消耗更多内存。每个键值对都会消耗键和值的内存，以及管理哈希表结构本身的额外开销。

键的顺序

传统上，JavaScript 中的对象不保证键的任何特定顺序。虽然 ES6 引入的 Map 保留了键的插入顺序，但哈希表不提供此保证。

有限的键类型

使用哈希表时，键只能是字符串或符号。这限制了与键可以是任何数据类型的其他语言相比的灵活性。

为了缓解其中一些问题，ES6 引入了 Map，它解决了其中几个局限性。在 {} 和 Map 之间进行选择取决于应用程序的具体要求以及我们愿意在功能和性能方面做出的权衡。

结论

总之，哈希表在 JavaScript 编程中扮演着关键角色，提供高效的键值对存储和检索。无论是通过普通对象还是 ES6 Map 对象实现，它们都提供基本功能，例如查找操作的常数时间复杂度和管理键值类型的灵活性。虽然 JavaScript 对象作为动态且多功能的哈希表，但它们可能会表现出类型强制转换和无序键迭代等局限性。相比之下，ES6 Map 提供增强功能，如有序迭代和对任何数据类型键的支持，使其适用于更复杂的应用程序。