哈希结构的python实现（哈希函数python）
off999 2024-10-04 19:00 18 浏览 0 评论
哈希函数是哈希结构的重要组成部分，一个好的哈希函数可以提高查询的效率。在python中有两个数据结构是哈希结构实现的，分别是set集合和dict字典。那么这篇文章主要想带大家实现一个简单的字典的结构，也就是hashmap，这个数据结构是由一个个的键值对(k,v)组成。
假定k,v都是int的整数类型，哈希函数我们使用最经典的取模运算
对于哈希函数会存在key取模后值相同的这种情况，处理办法就是我们采用python自带的数据结构list来线性存储值相同的value
注：由于我们要实现字典的功能，所以存储key,value的数据结构需要我们自己来实现
实现hashmap的组件
对于hashmap这个数据结构，常用方法就是增删改查，具体的实现方法就是对应get()，put()，delete()这个三个函数，我们假定哈希函数为key%1000，存储kv键值对的数据结构如下：
[ [] for i in range(1000) ]
初始化一个包含有1000个空list的二维list，其中空的list中存放的就是含有键值对的对象
键值对的对象代码如图
这个对象需要具备获取key的值(getKey()这个方法)，更新key的值(setKey()这个方法)，获取value的值(getValue()这个方法)，更新value的值(setValue()这个方法)，在线性的list中存放的就是Dic这个对象，通过Dic这个对象来实现键值对的增删改查
在基础的元数据结构准备好之后，我们可以开始hashmap的接口(get,put,delete)的实现
- put()方法
如图，hashmap就是初始化好的二维list，通过k的哈希运算(self.mod)得出这个键值对存放的位置，如果bucket为空，说明这个list之前还没有放入元素，那么就可以就直接将生成的dic对象append到bucket中。如果bucket不为空，那么我们就开始遍历整个的bucket列表，如果k之前已经存在bucket中那么就直接更新value的值，当bucket中存在-1的key值，那么说明之前这个位置的dic已经被删除，可以将新的dic覆盖更新到已经删除的这个位置上。如果bucket中没有-1的key并且也没有与dic的相等的key，这个时候就将dic直接append到bucket中就可以了
- get()方法
对于get方法，同理先将获取到的k进行哈希运算得到存放dic的位置，然后遍历bucket，如果存在与k相等的key，通过getValue()返回获取的值，如果遍历完成也没有与k相等的key，说明之前没有存放这个k，返回-1
- delete()方法
delete删除方法的实现，本质上没有将dic对象从list中移除，而是将dic的key值置为-1，这样新的元素遇到删除的位置可以直接覆盖使用，没有必要在遍历到bucket的最后端去开辟一个新的内存空间存放dic元素
由于篇幅的原因，想看完整代码的读者可以咨询作者，欢迎大家关注桓艺恒，一块学习讨论互联网的技术
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