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java - 我需要实现一个数组哈希表，该表无需在开始时将数组初始化为 null 即可工作。任何线索如何做到这一点？

coder 2024-04-05 原文

所以，这是真正的问题(这是一个家庭作业):

哈希表是一种允许在恒定时间 (O(1)) 访问和操作日期的数据结构。在创建哈希表期间必须将哈希表数组初始化为空，以便识别空单元格。在大多数情况下，时间损失是巨大的，特别是考虑到大多数单元格永远不会被读取。我们要求您实现一个哈希表，该哈希表以更重的插入为代价绕过此问题，但仍保持恒定时间。为了这个作业的目的和简化你的工作，我们假设你不能删除这个哈希表中的元素。

在此作业的存档中，您将找到需要填写的哈希表的界面。您可以使用 java 中的函数 hashcode() 作为哈希函数。您将不得不使用 Java 中的 Vector 数据结构来绕过初始化，并且您必须自己找到如何这样做。您只能在 vector 的末尾插入元素，这样复杂度仍然是 O(1)。

这里有一些需要考虑的事实:

  • 在包含整数的哈希表中，该表包含数值(但它们没有任何意义)。

  • 在堆栈中，您无法通过最高元素访问元素，但您可以确定所有值都是有效的。此外，您知道最高元素的索引。

利用这些事实绕过哈希表的初始化。该表必须使用线性探测来解决冲突。

另外，这里是我需要为这个作业实现的接口(interface):

public interface NoInitHashTable<E>
{
    public void insert(E e);
    public boolean contains(E e);

    public void rehash();
    public int nextPrime(int n);
    public boolean isPrime(int n);
}

我已经实现了 nextPrime 和 isPrime(我不认为它们与普通哈希表有什么不同)。其他三个我需要弄清楚。

我想了很多，也和我的队友讨论过，但我真的找不到任何东西。我只需要知道如何实现它的基本原理，我就可以处理编码。

tl;dr 我需要实现一个数组哈希表，该表无需在开始时将数组初始化为 null 即可工作。插入必须在恒定时间内完成。我只需要知道如何做到这一点的基本原理。

最佳答案

我想我在一本书上看到过这个作为练习，后面有答案，但我不记得是哪本书或在哪里。它通常与为什么我们通常关注程序花费的时间而不是空间的问题有关 - 及时高效运行的程序不需要大量空间。

这是一些伪代码，用于检查哈希表中的单元格是否有效。我将改变它定义的数据结构以使哈希表中的另一个单元格有效作为读者的剩余练习。

// each cell here is for a cell at the same offset in the
// hash table
int numValidWhenFirstSetValid[SIZE];
int numValidSoFar = 0; // initialise only this
// Only cells 0..numValidSoFar-1 here are valid.
int validOffsetsInOrderSeen[SIZE];

boolean isValid(int offsetInArray)
{
  int supposedWhenFirstValid =
   numValidWhenFirstSetValid[offsetInArray]
  if supposedWhenFirstValid >= numValidSoFar)
  {
    return false;
  }
  if supposedWhenFirstValid < 0)
  {
    return false;
  }
  if (validOffsetsInOrderSeen[supposedWhenFirstValid] !=
    offsetInArray)
  {
    return false;
 }
 return true;
}

编辑 - 这是 Knuth 第 1 卷第 2.2.6 节中的练习 24。提供的答案引用了 Aho、Hopcraft 和 Ullman 的“计算机程序的设计和分析”中的练习 2.12。你可以通过引用你被问到的问题的来源来避免在你的答案中任何剽窃的指控:-)

关于java - 我需要实现一个数组哈希表，该表无需在开始时将数组初始化为 null 即可工作。任何线索如何做到这一点？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/7942917/

化为javasection的supposedWhenFirstValidalgorithmdata-structureshashtable

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