提问者:小点点

JavaHashMap如何为get操作执行恒定时间查找O(1)?


我了解HashMap如何工作的基础知识-hm. put(obj)根据obj.hashCode值找到正确的桶来放置对象。然后在该桶中,如果另一个对象.equals(obj)则替换它,如果没有将其添加到桶中。

但是我不清楚HashMap. put和HashMap.get是如何成为常数时间O(1)的。据我所知,桶的数量应该基于哈希码,所以将100个对象放入哈希码将(大致)创建100个桶(我知道哈希码中有时会发生冲突,所以它可能小于100,但不经常)。

因此,随着添加到hashmap中的对象数量的增加,桶的数量也在增加——由于碰撞很少,这是否意味着桶的数量几乎与添加的对象数量呈线性增长,在这种情况下,HashMap. put/HashMap.get将是O(n),因为它必须在找到正确的桶之前搜索每个桶。

我错过了什么?


共3个答案

匿名用户

这是我的两分钱,朋友。像思考数组一样思考HashMap。事实上,它是一个数组。如果我给你索引11,你不必遍历数组来找到索引11处的对象。你只需直接去那里。这就是HashMap的工作原理:诀窍是使索引与值相同——本质上。

这就是哈希码的用武之地。让我们看看哈希函数是单位乘数(即1)的简单情况。然后,如果您的值为0到99并且您想将它们存储在数组中,那么它们将分别存储在索引0到99处。因此,put和get显然是O(1),因为在数组中获取和放置事物是O(1)。现在让我们想象一个不那么简单的哈希函数,例如y=x 2。因此在这种情况下,值0到99将存储在索引2到101处。这里给定一个值,比如11,你必须计算哈希来找到它或放它(哈希是11 2=13)。所以好吧,哈希函数正在做一些工作来计算给定值的正确索引(在我们的例子中y=x 2=11 2=13)。但是这项工作的工作量与你有多少个数据点无关。如果我需要放999或123,单个看跌或获取的工作量仍然是相同的:y=x 2:我每次做看跌或获取时只需添加两个:这是恒定的工作。

你的困惑可能是你想一次放n个值。在这种情况下,每个算式仍然是常量c。但是c乘以n就是c*n=O(n)。所以n与算式本身无关,而是你一次做了n个算式。我希望这个解释有所帮助。

匿名用户

哈希表不需要搜索每个存储桶,就像你不需要搜索图书馆的每个书架一样,因为你可以在索引卡中查找它的位置,你不需要搜索索引中的每个卡片,因为它们是排序的…(不确定这是否有帮助,因为我不确定人们是否还去图书馆,或者他们是否还有索引卡)

匿名用户

可以这样想:当您调用get(key)时,计算键的hashcode,并由此在单个(一组)操作中指向数百个桶中的一个桶,即您不必搜索所有100个桶来到达正确的桶(在这种情况下,这将是一个线性操作)