• 散列冲突处理:开放定址法

    探测开放的地址然后存入
    服务器君一共花费 14.694 ms 进行了 3 次数据库查询,努力地为您提供了这个页面。
    广告很萌的

    前面我们讲了一些设计散列函数的方法,从前面的除留余数法的例子也可以看出,我们设计得再好的散列函数也不可能完全避免冲突,这就像我们再健康也只能尽量预防疾病,但却无法保证永远不得病一样,既然冲突不能避免,就要考虑如何处理它。

    那么当我们在使用散列函数后发现两个关键字key1≠key2,但是却有f(key1) = f(key2),即有冲突时,怎么办呢?我们可以从生活中找寻思路。

    • 试想一下,当你观望很久很久,终于看上一套房打算要买了,正准备下订金,人家告诉你,这房子已经被人买走了,你怎么办?对呀,再找别的房子呗!这其实就是一种处理冲突的方法开放定址法。

    开放定址法

    所谓的开放定址法就是一旦发生了冲突,就去寻找下一个空的散列地址,只要散列表足够大,空的散列地址总能找到,并将记录存入。

    公式为:

    fi(key) = (f(key)+di) MOD m (di=1,2,3,......,m-1)

    • 用开放定址法解决冲突的做法是:当冲突发生时,使用某种探测技术在散列表中形成一个探测序列。沿此序列逐个单元地查找,直到找到给定的关键字,或者碰到一个开放的地址(即该地址单元为空)为止(若要插入,在探查到开放的地址,则可将待插入的新结点存人该地址单元)。查找时探测到开放的地址则表明表中无待查的关键字,即查找失败。

    比如说,我们的关键字集合为{12,67,56,16,25,37,22,29,15,47,48,34},表长为12。 我们用散列函数f(key) = key mod l2。

    当计算前S个数{12,67,56,16,25}时,都是没有冲突的散列地址,直接存入:

    计算key = 37时,发现f(37) = 1,此时就与25所在的位置冲突。

    于是我们应用上面的公式f(37) = (f(37)+1) mod 12 = 2。于是将37存入下标为2的位置。这其实就是房子被人买了于是买下一间的作法:。

    接下来22,29,15,47都没有冲突,正常的存入:

    到了 key=48,我们计算得到f(48) = 0,与12所在的0位置冲突了,不要紧,我们f(48) = (f(48)+1) mod 12 = 1,此时又与25所在的位置冲突。于是f(48) = (f(48)+2) mod 12=2,还是冲突……一直到 f(48) = (f(48)+6) mod 12 = 6时,才有空位,机不可失,赶快存入:

    我们把这种解决冲突的开放定址法称为线性探测法。

    从这个例子我们也看到,我们在解决冲突的时候,还会碰到如48和37这种本来都不是同义词却需要争夺一个地址的情况,我们称这种现象为堆积。很显然,堆积的出现,使得我们需要不断处理冲突,无论是存入还是査找效率都会大大降低。

    二次探测法

    考虑深一步,如果发生这样的情况,当最后一个key=34,f(key)=10,与22所在的位置冲突,可是22后面没有空位置了,反而它的前面有一个空位置,尽管可以 不断地求余数后得到结果,但效率很差。

    因此我们可以改进di = 12, -12, 22, -22,……, q2, -q2 (q <= m/2),这样就等于是可以双向寻找到可能的空位置。

    对于34来说,我 们取di即可找到空位置了。另外增加平方运算的目的是为了不让关键字都聚集在 某一块区域。我们称这种方法为二次探测法。

    fi(key) = (f(key)+di) MOD m (di = 12, -12, 22, -22,……, q2, -q2, q <= m/2)

    随机探测法

    还有一种方法是,在冲突时,对于位移量 di 采用随机函数计算得到,我们称之为随机探测法。

    此时一定会有人问,既然是随机,那么查找的时候不也随机生成办吗?如何可以获得相同的地址呢?这是个问题。这里的随机其实是伪随机数。

    伪随机数是说,如果我们设置随机种子相同,则不断调用随机函数可以生成不会重复的数列,我们在査找时,用同样的随机种子,它每次得到的数列是相同的,相同的 di 当然可以得到相同的散列地址。

    fi(key) = (f(key)+di) MOD m (di是一个随机数列)

    总之,开放定址法只要在散列表未填满时,总是能找到不发生冲突的地址,是我们常用的解决冲突的办法。

更多 推荐条目

Welcome to NowaMagic Academy!

现代魔法 推荐于 2013-02-27 10:23   

本章最新发布
随机专题
  1. [运维管理] 防火墙原理与应用 5 个条目
  2. [智力开发与知识管理] 信息的类型与结构 9 个条目
  3. [软件工程与项目管理] 开始使用Git 3 个条目
  4. [移动开发] Android属性系统Property 9 个条目
  5. [PHP程序设计] PHP扩展模块安装 1 个条目
  6. [PHP程序设计] 编程范式初探 3 个条目
  7. [数据结构] 散列表(哈希表) 13 个条目
  8. [PHP程序设计] Nginx基本操作释疑 7 个条目
  9. [Python程序设计] Tornado表单处理 3 个条目
  10. [数据库技术] SQL基础语法 1 个条目
  11. [软件工程与项目管理] 浏览器初步介绍 8 个条目
  12. [C语言程序设计] 结构体基本知识 1 个条目
窗口 -- [协会]