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《Javascript数据结构和算法》笔记-「字典和散列表」

wenyiweb / 2240人阅读

摘要：我经常在业务代码中把数据处理成这种字典的数据结构获取的方法哈希表在学习了类之后，我们会学习散列表，也就是哈希表。

《Javascript数据结构和算法》笔记-「字典和散列表」

集合、字典、散列表存储的都是「不重复」的数据结构

集合：我们更关注每一个元素的值，并把其作为主要元素

字典：我们用[键,值]的形式来存储数据

散列表： 跟字典类似，也会是用[键,值]的形式来存储数据

但是「字典」和「散列表」的实现方式略有不同。

字典

字典也称作映射。我觉得这种数据结构，其实在业务代码中的应用很常见。

与Set类似，ES6同样实现了一个Map类，即我们所说的字典

字典的大致骨架

    function Dictionary(){
        var items = {}
    }

    this.set = function(key,value){}
    this.get = function(key){}
    this.delete = function(key){}
    this.has = function(key){}
    this.clear = function(){}
    this.size = function(){}
    this.keys = function(){}  // 将字典所包含的所有键，以一个数组返回
    this.values = function(){}  // 将字典所包含的所有值，以一个数组返回

字典类的实现，十分简单就直接粘贴全部代码了。

我觉得在JS中，对象本身就可以作为字典来使用。我经常在业务代码中把数据处理成这种字典的数据结构

        function Dictionary() {
            var items = {}

            this.has = function ( key ) {
                return items.hasOwnProperty( key )
            }

            this.set = function ( key, value ) {
                items[ key ] = value
            }

            this.delete = function ( key ) {
                if ( this.has( key ) ) {
                    delete items[ key ]
                    return true
                }
                return false
            }

            this.get = function ( key ) {
                if ( this.has( key ) ) {
                    return items[ key ]
                } else {
                    return undefined
                }
            }

            this.values = function(){
                return Object.values(items)
            }

            this.keys = function(){
                return Object.keys(items)
            }

            this.clear = function(){
                this.items = {}
            }

            this.size = function(){
                return this.keys().length
            }

            this.getItems = function(){   // 获取items的方法
                return items
            }
        }

        var dictionary = new Dictionary()

        dictionary.set("Gandalf","gandalf@email.com")
        dictionary.set("John","johnsnow@email.com")
        dictionary.set("Tyrion","tyrion@email.com")

        console.log(dictionary.has("Gandalf"))
        console.log(dictionary.size())
        console.log(dictionary.keys())
        console.log(dictionary.values())
        console.log(dictionary.get("Tyrion"))
        dictionary.delete("John")
        console.log(dictionary.keys())
        console.log(dictionary.values())
        console.log(dictionary.getItems())
哈希表

在学习了Dictionary类之后，我们会学习散列表，也就是哈希表。它是Dictionary类的另外一种实现方式

我在读到这里时，对于「字典」和「哈希表」2个慨念之间的区别还没弄清，当然书中也没有太多解释。

所以这里，我写记录一下自己查阅资料后的个人理解

「字典」指的是Key-Value这种存储数据的结构

那么哈希表也是字典，但是它是用另外的一种实现方式来做的。

那么我们我为什么要使用这种方式来实现「字典」呢，是不是字典存在某种缺点呢？

是的，比如说这样的一组字典数据

k1, k2, k3, k4, k4 ....
v1, v2, v3, v4, v5 ....

当你输入key，命令电脑查询key对应的value时，电脑其实是没法立刻找到key所对应的value呢

看上去是直接根据key得到value，但实际上电脑还是需要遍历k1、k2、k3去比较kn是否等于key。如果是的话就取出对应的值

那么为了省去这个遍历的过程，才想到用哈希表来实现「字典」

哈希表利用数组实现「字典」这种数据结构，那么用数组来实现字典的话，用户传入的key对应哪个索引呢？所以我们需要一个「散列算法」

「散列算法」，可以求出这个key在数组里对应的位置，用哈希表实现的目的就是尽可能快地在字典中找到一个值。

function HashTable(){
    let table = []

    // 散列算法
    var loseloseHashCode = function(key){
        var hash = 0;
        for(var i = 0 ; i
哈希表的key值冲突

我们哈希表的散列算法，是为求出用户传入的key所对应的一个索引


那么这个索引是有可能重复的，一旦重复就会导致后面的值覆盖前面的值。


这种情况，叫做哈希表的冲突。所以我们了解2种处理冲突的方法原理



分离链接: 把数组的每一个元素都实例成链表结构。这样key相同的值，也可以用单链表的形式不断存储。不会覆盖


线性探查: 当用散列算法求出的这个索引index重复时，就index++，直到index不重复为止。


实现更好的散列函数

之前实现的"lose lose"散列函数，用来求值其实是非常容易产生key冲突的。


如果经常冲突的话，那么插入和查询一个元素的时间就会变慢(性能变差)


所以一个优秀的散列算法，应该是可以尽可能少出现冲突的


这里给出一个比较好的社区的实现。至于为什么这种算法,可以减少冲突我也不太理解，


可能是hash是质数，然后质数*33,最后在跟1013取模的话，不太会产生一样的余数，这个感觉是数学问题。


var djb2HashCode = function(key){
    var hash = 5381

    for(var i = 0 ; i < key.length ; i++){
        hash = hash*33 + key.charCodeAt(i)
    }

    return hash % 1013
}



简单回顾一下，集合、字典、哈希表吧


首先他们的元素都是不重复的



集合： 是无序的，[value value]的形式的一组数据结构


字典： 是由一对对 [key-value] 组成的数据结构


哈希表： 是字典的另外一种实现方式，优点在于可能更快的根据key取到value



记录一下书中没搞清楚的小疑问：


《javascript数据结构和算法》中多次提到「顺序数据结构」和「非顺序数据结构」的慨念，并表示

- 「顺序数据结构」：栈、队列、数组、链表、集合
- 「非顺序数据结构」: 散列表 、 树

可是我觉得链表、集合是无序的，数组是有序的呀

这个「顺序数据结构」似乎并不是指的在内存中存储形式。问题先记下，回头再查把
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