散列·布谷鸟散列

布谷鸟散列"/>

散列·布谷鸟散列

布谷鸟散列

1、定义

1.1 描述

​ 假设有N个项，我们维护两个分别超过半空的表，且有独立的散列函数，可以把每个项分配到每个表中的一个位置，布谷鸟散列保持不变的是一个项总是会被存储在这两个位置之一。

• 维护2个超过半空的散列表

• 每个表有独立的散列函数

• 每个项都在2个表中有对应位置

  1.2 图解

  图解

• 图解说明：

  ​ 我们的初始状态为2张表，分别由2个散列函数维护，现在我们有ABCDEF 共6个元素，每个元素在2张表中均有散列位置(例如A在表1中的散列位置为0，在表2中的散列位置为2)，开始插入

  1. 图1：插入A，先寻找在表1点散列位置0，插入到位置0；

  2. 图2：插入B，先寻找在表1点散列位置0，插入到位置0，但是位置0已经有A存在，后插入优先原则，B将A从表1点位置0挤走，A进入备选位置，插入表2点位置2；

  3. 图3：插入C，在表1点位置1插入C，没有冲突；

  4. 图4：插入D，在表1的位置为1，产生冲突，将C挤走，C插入表2位置4；

     ​ 插入E，在表1点位置3；

  5. 图5：插入F，在表1点位置3，产生冲突，将E挤走；

  6. 图6：E被挤到表2位置2，产生冲突，将A挤走；

  7. 图7：A被挤到表1位置0，产生冲突，将B挤走；

  8. 图8：B被挤到表2位置0，没有冲突，最终状态确定。

2、循环

​ 在上述图解中，我们看到在进行元素插入时，我们总是优先插入当前插入的元素，若产生冲突，则将原位置的元素挤走，如此类推，知道所有元素没有冲突的插入。但是，这种模式有个很明显的问题，就是如果散列值不好，则很容易发生循环，即插入导致永远的在挤走冲突元素，永远都在冲突状态。例如：在上述图解中插入G(1,2)。就会产生循环。

2.1 循环概率

​ 有研究表明，如果表的装填因子小于0.5，循环的概率非常低。

3、扩展

​ 如果在2张表的基础上，建立更多的表用来散列，比如3表分散，4表分散。虽然这样做增加了查找的开销，但也大幅度增加了空间的利用。因为每张表都会很小。

​

4、优势

​ 布谷鸟散列的优势：

1. 最坏情况下常数级的查找和删除时间。
2. 避免了懒惰删除和额外的数据以及并行化的可能性。

5、代码实现

.java