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Update hash map and hash collision.
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58ca52d8ab
commit
2bc6e3076d
5 changed files with 220 additions and 88 deletions
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@ -13,7 +13,7 @@ comments: true
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- 哈希表的桶的大小(地址范围)是有限的,只要数据量足够大,理论上一定会出现冲突;
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- 哈希表的桶的大小(地址范围)是有限的,只要数据量足够大,理论上一定会出现冲突;
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- 哈希函数很难使键值对完全均匀分布,这也增大了冲突发生的可能性。
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- 哈希函数很难使键值对完全均匀分布,这也增大了冲突发生的可能性。
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哈希冲突的常见的解决方案有「链式地址」和「开放寻址」。
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虽然理论上哈希冲突无法避免,但我们仍然可以在数据结构与算法的层面缓解冲突问题,尽量保证哈希表的增删查改操作效率。**常见的哈希冲突的解决方案有「链式地址」和「开放寻址」**。
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## 链式地址
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## 链式地址
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@ -37,44 +37,132 @@ comments: true
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哈希表的基本操作包括 **初始化、查询操作、添加与删除键值对**。
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哈希表的基本操作包括 **初始化、查询操作、添加与删除键值对**。
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```java title="hash_map.java"
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=== "Java"
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/* 初始化哈希表 */
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Map<Integer, String> map = new HashMap<>();
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/* 添加操作 */
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```java title="hash_map.java"
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// 在哈希表中添加键值对 (key, value)
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/* 初始化哈希表 */
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map.put(12836, "小哈");
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Map<Integer, String> map = new HashMap<>();
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map.put(15937, "小啰");
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map.put(16750, "小算");
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map.put(13276, "小法");
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map.put(10583, "小鸭");
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/* 查询操作 */
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/* 添加操作 */
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// 向哈希表输入键 key ,得到值 value
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// 在哈希表中添加键值对 (key, value)
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String name = map.get(15937);
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map.put(12836, "小哈");
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map.put(15937, "小啰");
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map.put(16750, "小算");
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map.put(13276, "小法");
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map.put(10583, "小鸭");
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/* 删除操作 */
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/* 查询操作 */
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// 在哈希表中删除键值对 (key, value)
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// 向哈希表输入键 key ,得到值 value
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map.remove(10583);
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String name = map.get(15937);
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```
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/* 删除操作 */
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// 在哈希表中删除键值对 (key, value)
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map.remove(10583);
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```
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=== "C++"
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```cpp title="hash_map.cpp"
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```
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=== "Python"
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```python title="hash_map.py"
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```
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=== "Go"
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```go title="hash_map.go"
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```
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=== "JavaScript"
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```js title="hash_map.js"
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```
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=== "TypeScript"
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```typescript title="hash_map.ts"
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```
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=== "C"
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```c title="hash_map.c"
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```
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=== "C#"
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```csharp title="hash_map.cs"
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```
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遍历哈希表有三种方式,即 **遍历键值对、遍历键、遍历值**。
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遍历哈希表有三种方式,即 **遍历键值对、遍历键、遍历值**。
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```java
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=== "Java"
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/* 遍历哈希表 */
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// 遍历键值对 key->value
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```java title="hash_map.java"
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for (Map.Entry <Integer, String> kv: map.entrySet()) {
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/* 遍历哈希表 */
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||||||
System.out.println(kv.getKey() + " -> " + kv.getValue());
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// 遍历键值对 key->value
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||||||
}
|
for (Map.Entry <Integer, String> kv: map.entrySet()) {
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||||||
// 单独遍历键 key
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System.out.println(kv.getKey() + " -> " + kv.getValue());
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||||||
for (int key: map.keySet()) {
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}
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||||||
System.out.println(key);
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// 单独遍历键 key
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||||||
}
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for (int key: map.keySet()) {
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||||||
// 单独遍历值 value
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System.out.println(key);
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||||||
for (String val: map.values()) {
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}
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||||||
System.out.println(val);
|
// 单独遍历值 value
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}
|
for (String val: map.values()) {
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```
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System.out.println(val);
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}
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```
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=== "C++"
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```cpp title="hash_map.cpp"
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```
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=== "Python"
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```python title="hash_map.py"
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```
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=== "Go"
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```go title="hash_map.go"
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```
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=== "JavaScript"
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```js title="hash_map.js"
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```
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=== "TypeScript"
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```typescript title="hash_map.ts"
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```
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=== "C"
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```c title="hash_map.c"
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```
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=== "C#"
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```csharp title="hash_map.cs"
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```
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## 哈希函数
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## 哈希函数
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@ -97,57 +185,101 @@ $$
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<p align="center"> Fig. 哈希函数 </p>
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<p align="center"> Fig. 哈希函数 </p>
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```java title="array_hash_map.java"
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=== "Java"
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/* 键值对 int->String */
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class Entry {
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public int key; // 键
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public String val; // 值
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public Entry(int key, String val) {
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||||||
this.key = key;
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this.val = val;
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}
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}
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||||||
|
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||||||
/* 基于数组简易实现的哈希表 */
|
```java title="array_hash_map.java"
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||||||
class ArrayHashMap {
|
/* 键值对 int->String */
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||||||
private List<Entry> bucket;
|
class Entry {
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public ArrayHashMap() {
|
public int key; // 键
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||||||
// 初始化一个长度为 100 的桶(数组)
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public String val; // 值
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bucket = new ArrayList<>();
|
public Entry(int key, String val) {
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||||||
for (int i = 0; i < 100; i++) {
|
this.key = key;
|
||||||
bucket.add(null);
|
this.val = val;
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||||||
}
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}
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}
|
}
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/* 哈希函数 */
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/* 基于数组简易实现的哈希表 */
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private int hashFunc(int key) {
|
class ArrayHashMap {
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||||||
int index = key % 100;
|
private List<Entry> bucket;
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return index;
|
public ArrayHashMap() {
|
||||||
}
|
// 初始化一个长度为 100 的桶(数组)
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|
bucket = new ArrayList<>();
|
||||||
|
for (int i = 0; i < 100; i++) {
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|
bucket.add(null);
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|
}
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|
}
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/* 查询操作 */
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/* 哈希函数 */
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public String get(int key) {
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private int hashFunc(int key) {
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int index = hashFunc(key);
|
int index = key % 100;
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Entry pair = bucket.get(index);
|
return index;
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||||||
if (pair == null) return null;
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}
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return pair.val;
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}
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/* 添加操作 */
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/* 查询操作 */
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public void put(int key, String val) {
|
public String get(int key) {
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Entry pair = new Entry(key, val);
|
int index = hashFunc(key);
|
||||||
int index = hashFunc(key);
|
Entry pair = bucket.get(index);
|
||||||
bucket.set(index, pair);
|
if (pair == null) return null;
|
||||||
}
|
return pair.val;
|
||||||
|
}
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/* 删除操作 */
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/* 添加操作 */
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public void remove(int key) {
|
public void put(int key, String val) {
|
||||||
int index = hashFunc(key);
|
Entry pair = new Entry(key, val);
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||||||
// 置为空字符,代表删除
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int index = hashFunc(key);
|
||||||
bucket.set(index, null);
|
bucket.set(index, pair);
|
||||||
|
}
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||||||
|
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||||||
|
/* 删除操作 */
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||||||
|
public void remove(int key) {
|
||||||
|
int index = hashFunc(key);
|
||||||
|
// 置为空字符,代表删除
|
||||||
|
bucket.set(index, null);
|
||||||
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
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```
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```
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=== "C++"
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```cpp title="array_hash_map.cpp"
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```
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=== "Python"
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```python title="array_hash_map.py"
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```
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=== "Go"
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```go title="array_hash_map.go"
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```
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=== "JavaScript"
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```js title="array_hash_map.js"
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```
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=== "TypeScript"
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```typescript title="array_hash_map.ts"
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=== "C"
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```c title="array_hash_map.c"
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```
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=== "C#"
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```csharp title="array_hash_map.cs"
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## 哈希冲突
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## 哈希冲突
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@ -37,6 +37,6 @@ comments: true
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<p align="center"> Fig. 数据结构与算法的关系 </p>
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<p align="center"> Fig. 数据结构与算法的关系 </p>
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!!! tip "约定俗成的习惯"
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!!! tip "约定俗成的简称"
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在实际讨论中,我们通常会将「数据结构与算法」简称为「算法」。例如,我们熟称的 LeetCode 算法题目,实际上同时考察了数据结构和算法两部分知识。
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在实际讨论中,我们通常会将「数据结构与算法」直接简称为「算法」。例如,我们熟称的 LeetCode 算法题目,实际上同时考察了数据结构和算法两部分知识。
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@ -115,7 +115,7 @@ comments: true
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- 感谢我的女朋友泡泡担任本书的首位读者,从算法小白的视角为本书的写作提出了许多建议,使这本书更加适合算法初学者来阅读。
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- 感谢我的女朋友泡泡担任本书的首位读者,从算法小白的视角为本书的写作提出了许多建议,使这本书更加适合算法初学者来阅读。
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- 感谢腾宝、琦宝、飞宝为本书起了个响当当的名字,好听又有梗,直接唤起我最初敲下第一行代码 "Hello, World!" 的回忆。
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- 感谢腾宝、琦宝、飞宝为本书起了个响当当的名字,好听又有梗,直接唤起我最初敲下第一行代码 "Hello, World!" 的回忆。
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- 感谢我的导师李博,在小酌畅谈时你告诉我 “想做就去做” ,坚定了我写这本书的决心。
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- 感谢我的导师李博,在小酌畅谈时您告诉我 “觉得适合、想做就去做” ,坚定了我写这本书的决心。
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- 感谢苏潼为本书设计了封面和 LOGO ,我有些强迫症,前后多次修改,谢谢你的耐心。
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- 感谢苏潼为本书设计了封面和 LOGO ,我有些强迫症,前后多次修改,谢谢你的耐心。
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- 感谢 @squidfunk ,包括 [Material-for-MkDocs](https://github.com/squidfunk/mkdocs-material/tree/master) 顶级开源项目以及给出的写作排版建议。
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- 感谢 @squidfunk ,包括 [Material-for-MkDocs](https://github.com/squidfunk/mkdocs-material/tree/master) 顶级开源项目以及给出的写作排版建议。
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@ -12,11 +12,11 @@ comments: true
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![algorithm_animation](suggestions.assets/algorithm_animation.gif)
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![algorithm_animation](suggestions.assets/algorithm_animation.gif)
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## 使用源代码
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## 代码实践学
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!!! tip "前置工作"
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!!! tip "前置工作"
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安装本地编程环境。若无,可以参照下节 [编程环境安装](https://www.hello-algo.com/chapter_preface/installation/) 。
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如果没有本地编程环境,可以参照下节 [编程环境安装](https://www.hello-algo.com/chapter_preface/installation/) 。
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### 下载代码仓
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### 下载代码仓
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@ -36,17 +36,17 @@ git clone https://github.com/krahets/hello-algo.git
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![code_md_to_repo](suggestions.assets/code_md_to_repo.png)
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![code_md_to_repo](suggestions.assets/code_md_to_repo.png)
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这些源文件中包含测试样例,可以直接运行,帮助你省去不必要的调试时间,可以将精力集中在学习内容上。
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这些源文件中包含详细注释,配有测试样例,可以直接运行,帮助你省去不必要的调试时间,可以将精力集中在学习内容上。
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!!! tip "代码学习建议"
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若学习时间紧张,请至少 **将所有代码通读并运行一遍**。若时间允许,强力建议 **对照着代码自己敲一遍**,逐渐锻炼肌肉记忆。相比于读代码,自己写的过程会带来新的收获。
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![running_code](suggestions.assets/running_code.gif)
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![running_code](suggestions.assets/running_code.gif)
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## 参与讨论区
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!!! tip "代码学习建议"
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阅读本书时,请不要 “惯着” 那些弄不明白的知识点。如果有任何疑惑,可以在评论区留下你的问题,小伙伴们和我都会给予解答(我一般 2 ~ 3 天看一次评论区)。
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若学习时间紧张,**请至少将所有代码通读并运行一遍**。若时间允许,**强烈建议对照着代码自己敲一遍**,逐渐锻炼肌肉记忆。相比于读代码,写代码的过程往往能带来新的收获。
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## 提问讨论学
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阅读本书时,请不要 “惯着” 那些弄不明白的知识点。如果有任何疑惑,**可以在评论区留下你的问题**,小伙伴们和我都会给予解答(您一般 3 天内会得到回复)。
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同时,也希望你可以多花时间逛逛评论区。一方面,可以看看大家遇到了什么问题,反过来查漏补缺,这往往可以引起更加深度的思考。另一方面,也希望你可以慷慨地解答小伙伴们的问题、分享自己的见解,大家一起加油与进步!
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同时,也希望你可以多花时间逛逛评论区。一方面,可以看看大家遇到了什么问题,反过来查漏补缺,这往往可以引起更加深度的思考。另一方面,也希望你可以慷慨地解答小伙伴们的问题、分享自己的见解,大家一起加油与进步!
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