前言
本文是博主深感演算法方面的不足，作的一系列讀書筆記和原始碼分析。
原文地址：學習javascript資料結構(四)——字典和雜湊表，覺得有用的話可以給個star，謝謝啦。
作者:wengjq
1、字典
字典儲存的是[鍵，值]對，其中鍵名是用來查詢特定元素的。字典和集合很相似，集合以[值，值]的形式儲存元素，字典則是以[鍵，值]的形式來儲存元素。字典也稱對映。示例程式碼如下:
function Dictionary(){
var items = {};
this.set = function(key, value){
items[key] = value;
};
this.remove = function(key){
if (this.has(key)){
delete items[key];
return true;
}
return false;
};
this.has = function(key){
return items.hasOwnProperty(key);
};
this.get = function(key) {
return this.has(key) ? items[key] : undefined;
};
this.clear = function(){
items = {};
};
this.size = function(){
return Object.keys(items).length;
};
this.keys = function(){
return Object.keys(items);
};
this.values = function(){
var values = [];
for (var k in items) {
if (this.has(k)) {
values.push(items[k]);
}
}
return values;
};
this.each = function(fn) {
for (var k in items) {
if (this.has(k)) {
fn(k, items[k]);
}
}
};
this.getItems = function(){
return items;
}
}複製程式碼2、雜湊表
雜湊表即HashTable類，也叫HashMap類，是Dictionary類的一種雜湊實現方式。雜湊演算法的作用是儘可能的在資料結構中找到一個值。在以前的系列中，如果要在資料結構中獲取一個值，需要遍歷整個資料結構來找到它。如果使用雜湊函式，就知道值的具體位置，因此能夠快速檢索到該值。雜湊函式的作用是給定一個鍵值，然後返回值在表中的位置。示例如下:
function HashTable() {
var table = [];
var loseloseHashCode = function (key) { //(1)雜湊函式
var hash = 0;
for (var i = 0; i < key.length; i++) {
hash += key.charCodeAt(i);
}
return hash % 37;
};
var djb2HashCode = function (key) { //(2)雜湊函式
var hash = 5381;
for (var i = 0; i < key.length; i++) {
hash = hash * 33 + key.charCodeAt(i);
}
return hash % 1013;
};
var hashCode = function (key) {
return loseloseHashCode(key);
};
this.put = function (key, value) { //根據所給的key通過雜湊函式計算出它在表中的位置，進而作對映
var position = hashCode(key);
console.log(position + ' - ' + key);
table[position] = value;
};
this.get = function (key) {
return table[hashCode(key)];
};
this.remove = function(key){
table[hashCode(key)] = undefined;
};
this.print = function () {
for (var i = 0; i < table.length; ++i) {
if (table[i] !== undefined) {
console.log(i + ": " + table[i]);
}
}
};
}複製程式碼3、處理雜湊表中的衝突
有時候一些鍵會有相同的鍵值。不同的的值在雜湊表中對應相同位置的時候，我們稱其為衝突。此時，當我們通過相同的雜湊值去取屬性值的時候會出現相互覆蓋、資料丟失的情況。處理衝突有幾種方法：分離連結，線性探查和雙雜湊法，這裡介紹前兩種。
3.1、分離連結
分離連結法包括為雜湊表的每個位置建立一個連結串列並將元素儲存在裡面。示例程式碼如下:
function HashTableSeparateChaining(){
var table = [];
var ValuePair = function(key, value){ //新的輔助類來加入LinkedList例項的元素，用到之前的連結串列
this.key = key;
this.value = value;
this.toString = function() {
return '[' + this.key + ' - ' + this.value + ']';
}
};
var loseloseHashCode = function (key) { //雜湊函式得出一個雜湊值key
var hash = 0;
for (var i = 0; i < key.length; i++) {
hash += key.charCodeAt(i);
}
return hash % 37;
};
var hashCode = function(key){
return loseloseHashCode(key);
};
this.put = function(key, value){
var position = hashCode(key);
console.log(position + ' - ' + key);
if (table[position] == undefined) { //判斷是否被佔據了
table[position] = new LinkedList();
}
table[position].append(new ValuePair(key, value)); //LinkedList例項中新增一個ValuePair例項
};
this.get = function(key) {
var position = hashCode(key);
if (table[position] !== undefined && !table[position].isEmpty()){
var current = table[position].getHead();
while(current.next){ //遍歷連結串列來尋找鍵值
if (current.element.key === key){
return current.element.value;
}
current = current.next;
}
//檢查元素在連結串列第一個或最後一個節點的情況
if (current.element.key === key){
return current.element.value;
}
}
return undefined;
};
this.remove = function(key){
var position = hashCode(key);
if (table[position] !== undefined){
var current = table[position].getHead();
while(current.next){ //遍歷
if (current.element.key === key){
table[position].remove(current.element);
if (table[position].isEmpty()){
table[position] = undefined;
}
return true;
}
current = current.next;
}
//檢查元素在連結串列第一個或最後一個節點的情況
if (current.element.key === key){
table[position].remove(current.element);
if (table[position].isEmpty()){
table[position] = undefined;
}
return true;
}
}
return false;
};
this.print = function() {
for (var i = 0; i < table.length; ++i) {
if (table[i] !== undefined) {
console.log(table[i].toString());
}
}
};
}複製程式碼3.2、線性探查
當想向表中某個位置加入一個新元素的時候，如果索引為index的位置已經被佔據了，就嘗試index+1的位置。如果index+1的位置也被佔據了，就嘗試index+2的位置，以此類推。示例程式碼如下:
function HashLinearProbing(){
var table = [];
var ValuePair = function(key, value){
this.key = key;
this.value = value;
this.toString = function() {
return '[' + this.key + ' - ' + this.value + ']';
}
};
var loseloseHashCode = function (key) {
var hash = 0;
for (var i = 0; i < key.length; i++) {
hash += key.charCodeAt(i);
}
return hash % 37;
};
var hashCode = function(key){
return loseloseHashCode(key);
};
this.put = function(key, value){
var position = hashCode(key);
console.log(position + ' - ' + key);
if (table[position] == undefined) { //如果沒有元素存在加入
table[position] = new ValuePair(key, value);
} else {
var index = ++position;
while (table[index] != undefined){ //有的話繼續往後找，直到找到加入
index++;
}
table[index] = new ValuePair(key, value);
}
};
this.get = function(key) {
var position = hashCode(key);
if (table[position] !== undefined){
if (table[position].key === key) {
return table[position].value;
} else {
var index = ++position;
while (table[index] === undefined || table[index].key !== key){ //迴圈迭代
index++;
}
if (table[index].key === key) { //驗證key
return table[index].value;
}
}
}
return undefined;
};
this.remove = function(key){
var position = hashCode(key);
if (table[position] !== undefined){
if (table[position].key === key) {
table[position] = undefined;
} else {
var index = ++position;
while (table[index] === undefined || table[index].key !== key){
index++;
}
if (table[index].key === key) {
table[index] = undefined;
}
}
}
};
this.print = function() {
for (var i = 0; i < table.length; ++i) {
if (table[i] !== undefined) {
console.log(i + ' -> ' + table[i].toString());
}
}
};
}複製程式碼