HashMap || 哈希码查找如何保持恒定

Question

在哈希图中，哈希码查找如何为常数O(1) ？

我们知道，哈希表在内部会创建一个数组来保存给定键值的哈希码。 通过使用散列函数，hashmap生成散列代码。 我们还知道，对于查找来说，哈希图需要花费恒定的时间（假设没有冲突）。 每当我们请求哈希映射以查找给定键的值时，它首先会计算存储桶位置（即与给定键的哈希码映射的数组的索引）。 然后，它获取值。 我知道第二部分将花费固定的时间。 但是第一部分呢？ 哈希码的数组索引查找常量如何？ 特别是当哈希图具有数百万个值时？

我的StackOverflow搜索在哈希图上发现了多个问题，但大多数情况下，它们回答了我问题的第二部分，而不是第一部分。

我发现的链接很少：

1. 为什么哈希表查找为O（1）即恒定时间？
2. 哈希表真的可以是O（1）

我还发现了用户在javarevisited.blogspot上发布的这个问题：

嗨，Javin，您需要澄清我最近一次面试的问题之一。 为了搜索和排序首选哪个Collection数据结构：ArrayList或LinkedList。 我提到ArrayList是实现随机访问的检索操作的选择，而链表则是插入/删除的更好选择，因为它保留了节点之前和之后的指针。 我的后续问题，那么您是说使用拥有100万条记录的Arraylist来加快检索速度吗？ 我说过，如果索引已知，我们可以使用contains（）并获取值。 但是请在真实的动态情况下（即不知道索引）对此100万个场景进行说明。 ArrayList会更快吗？

Answer 1

您似乎对数据结构有误解。 创建阵列时，该阵列将在内存中保存一个空间。 该空间的大小是数组中元素的数量乘以每个元素的大小 。

因此，包含八个2字节数字的数组将为16字节。

可以说我们想要第四个索引处的数字：我们无需迭代即可查找该数字，因为我们对数据结构的性质有所了解：特别是它的起始位置和每个元素的大小。 在这种情况下，我们知道如果将2个字节乘以3（3 = 4-1：记住我们是零索引的），我们将得到6，而想要的元素的起始位置要比数组的起始位置晚6个字节。

Hashmap通常由这种性质的数组作为后盾。 所需数组元素的起始位置的计算较为复杂，但无需迭代即可完成。 因此它是O(1) 。 在数组位置找到的值是所检索值在内存中的实际位置。

• 使用提供的键来计算后备阵列中位置（存储值的存储位置）的功能是恒定时间操作。
• 读取第一步中计算出的存储位置是恒定时间操作。
• 读取存储在第二步中读取的位置中的存储位置是恒定时间操作。

因此，整个操作在恒定时间内进行。

Answer 2

给定索引的数组查找是在恒定时间内完成的。 实际上，这是一个简单的地址计算（基址+索引*跨度），然后是间接寻址。

Answer 3

当您找到哈希码时，您也可以找到恒定时间的单元格编号

cellIndex = hash(X) % array.length

所以你完全有const时间